高中物理 1.6電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 新人教選修31

第一章《靜電場》第六節(jié)

《電勢差與電場

強(qiáng)度的關(guān)系》.教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能

掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系過程與方法

通過對(duì)電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系情感態(tài)度與價(jià)值觀習(xí)感知科學(xué)的價(jià)值和應(yīng)用

培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣、堅(jiān)定學(xué)習(xí)思考探索的的信念重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系

難點(diǎn)：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系在實(shí)際問題中應(yīng)用。.電場的兩大性質(zhì)：

①力的性質(zhì)：

②能的性質(zhì)：

由電場強(qiáng)度描述

可用電場線形象表示

由電勢、電勢差描述

可用等勢面形象表示

.一、探究電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系問題1：電場強(qiáng)度大的地方電勢是否一定高？反之又如何呢？E大處φ一定高E大處φ一定低E大處φ不一定高；φ高處E不一定大.一、探究電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系E大處φ不一定高；φ高處E也不一定大問題2：電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢一定為零嗎？反之又如何呢？（若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)）.O對(duì)O點(diǎn)：E=0，φ≠0

.O對(duì)O點(diǎn)：φ=0，E≠0E為零處φ不一定為零，φ為零處E不一定為零.二、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系E.B′

若用d表示A、B沿場強(qiáng)方向上的距離，則：說明：①只適用于勻強(qiáng)電場②d：沿場強(qiáng)方向的距離..N′

60°例1：如圖，在勻強(qiáng)電場中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢差為5V,M、N連線與場強(qiáng)方向成60°角，則此電場的電場強(qiáng)度多大？EM..N解：根據(jù)，得：③：由表明：在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差.④電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向..證明1V/m=1N/C-------============-----------=======----------====------1伏1米U=W/q1焦/庫1米W=FS1牛米1庫米1牛1庫.例2、兩塊相同的金屬板A、B水平地平行放置，兩板的正對(duì)面相距30cm，A、B板分別跟電源的正、負(fù)極相連接，電源的電壓為60V，如圖所示，求：（1）兩板間電場的場強(qiáng)的大小和方向。（2）若A板接地，則B板電勢為多大？（3）若C點(diǎn)離A板的距離10cm,D點(diǎn)離B板的距離為15cm,則C、D兩點(diǎn)間的電勢差為多少AB.Ｃ.D答：略.1、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，電場線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？

A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec

C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec

課堂練習(xí)：●●●abcE2、在電場強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線是沿著電場方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是_______V。若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向成60°角時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線與電場方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢差是________V?！?0150.３、如圖所示，兩塊相對(duì)的平行金屬板Ｍ、Ｎ與電池相連接，Ｎ板接地，在距兩板等遠(yuǎn)的一點(diǎn)Ｐ固定一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，如果將Ｍ板向上平移一小段距離，則（）Ａ、點(diǎn)電荷受到的電場力減?。?、點(diǎn)電荷受到的電場力增大Ｃ、點(diǎn)電荷的電勢能減?。?、點(diǎn)電荷的電勢能保持不變ＭＮ.ＰＡＣ.例題：如圖示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A、B、C三點(diǎn)電勢分別為ΦA(chǔ)=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D點(diǎn)電勢ΦD=______V.ABCD分析：因?yàn)锽、C兩點(diǎn)的電勢相等,故BC為一等勢面,所以A、D也在一等勢面上，ΦD=12V變化1.若Φc=-6v,其它條件不變，則ΦD=____V.變化2.若Φc=0,其它條件不變，則ΦD=____V..A12VB3VC-6VD?V因?yàn)?2-3=3-(-6),所以B與AC中點(diǎn)處電勢相等,即BD在同一等勢面上，故為3VPE.A12VB3VCD0?VPQE.鞏固練習(xí)：1.下列說法正確的是:()A.任意兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積.B.沿電場線方向,任何相同距離上的電勢降落可能相等。C.電勢減小的方向必為場強(qiáng)的方向。D.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢差大的其場強(qiáng)也大..當(dāng)堂訓(xùn)練1.一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場中的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢能的變化為零，則[]A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)一定相等B．該點(diǎn)電荷一定沿等勢面移動(dòng)C．作用于該點(diǎn)電荷的電場力與其移動(dòng)方向總是垂直的D．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢一定相等

D.

2.圖1中實(shí)線條是一個(gè)電場中的電場線，虛線是一個(gè)負(fù)試驗(yàn)電荷在這個(gè)電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡。如果電荷是從圖中a處運(yùn)動(dòng)到b處，則以下判斷中正確的是[]A．電荷從a到b，運(yùn)動(dòng)的加速度變小B．電荷在b處的電勢能大C．b處的電勢高D．電荷在b處的速度小

BD.

3.如圖1所示，q1和q2為兩靜止的等量異號(hào)電荷，MN是電荷連線的中垂線。一帶電粒子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)到MN上一點(diǎn)P時(shí)的速度為v0，方向指向兩電荷連線的中點(diǎn)O。經(jīng)很短的時(shí)間，粒子速度為v，則有[]A．v＜v0B．v=v0C．v＞v0D．無法確定

C.

4.圖中A．B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一個(gè)電量q=10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是[]A．865V／m，垂直AC向左B．865V／m，垂直AC向右C．1000V／m，垂直AB斜向上D．1000V／m，垂直AB斜向下

D

.5.如圖1所示，地面上方有勻強(qiáng)電場，取場中一點(diǎn)O為圓心在豎直面內(nèi)作半徑R=0.1m的圓，圓平面與電場方向平行。在O點(diǎn)固定電量Q=5×10-4C的正點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m=3g，電量q=2×10-10C的帶電小球放在圓周上的a點(diǎn)時(shí)，它恰好靜止。若讓帶電小球從a點(diǎn)緩慢移至圓周最高點(diǎn)b時(shí)，外力需做多少功？

W外=9×10-3J.6.

一個(gè)10-5C的電荷從電場外移到電場內(nèi)一點(diǎn)A，外力克服電場力做功0.006J，則A點(diǎn)電勢為多少？如果此電荷從電場外移到電場內(nèi)另一點(diǎn)B時(shí)，電場力做功是0.002J，則AB兩點(diǎn)間電勢差UAB為多少？如果有另一個(gè)電量是0.2C的負(fù)電荷從A移到B，則電場力做正功還是負(fù)功，大小是多少？

.提高練習(xí)：1.圖示為勻強(qiáng)電場中的一組等勢面。已知相鄰的兩個(gè)等勢面間的距離為0.1m,則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為____v/m,方向?yàn)開______.40v20v0-20vE.2.圖示，A、B、C為勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn),它們的連線組成一個(gè)直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.當(dāng)把電量為-2×10-9C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)的過程中,電場力做功8×10-9J,而把該點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)需克服電場力做功8×10-9J,則電場強(qiáng)度為多大?BCEA.電勢差和電場強(qiáng)度的區(qū)別電場強(qiáng)度電勢差物理意義描述電場力的特征描述電場能的特征矢（標(biāo)）量物理公式單位E=F/qU=W/q矢量標(biāo)量V/mV.第6節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系E大處φ不一定高；φ高處E也不一定大無直接關(guān)系E為零處φ不一定為零，φ為零處E不一定為零二、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系作業(yè)：教科書（1）-（3）三、比較Ｅ＝Ｆ／qＥ＝ＫＱ／r2E=U/d的適應(yīng)條件

..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:11:26PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:11:26PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:11:26PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不