高中物理 第一章 靜電場 1.6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案設(shè)計(jì)新人教版選修3-1

1、6電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系.對于公式U=Ed要知道推導(dǎo)過程.2.能夠熟練應(yīng)用U=Ed解決有關(guān)問題.3.知道電場強(qiáng)度另一個單位“V/m”的物理意義.自主探究【問題1】根據(jù)如圖所示,分析電場強(qiáng)度大的地方電勢是否一定高?反之又如何呢?【結(jié)論】.【問題2】根據(jù)如圖所示,分析電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢一定為零嗎?反之又如何呢?【結(jié)論】.合作探究1.若沿電場強(qiáng)度方向移動電荷,求電場力所做的功.假設(shè)在如圖所示的勻強(qiáng)電場E中,有一帶電量為+q的粒子在電場力的作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)間的電勢差為UAB,距離為d.2.若不沿電場強(qiáng)度方向移動電荷呢,求電場力

2、所做的功.(AB與電場強(qiáng)度的夾角為)【結(jié)論】(1)電勢差與電場強(qiáng)度:在勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于與這兩點(diǎn)沿方向上距離的乘積.(2)電場強(qiáng)度與電勢差:在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的與兩點(diǎn)沿方向距離的比值,公式E=,單位.也就是說,電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的.說明:此式的適用范圍:,在非勻強(qiáng)電場中可以定性地判定兩點(diǎn)間電勢差的大小.d的含義:.(3)與電場強(qiáng)度相關(guān)的公式間的區(qū)別與聯(lián)系物理意義引入過程適用范圍E=是電場強(qiáng)度的定義式Fq,E與F、q無關(guān),是反映某點(diǎn)電場強(qiáng)度的性質(zhì)E=k是真空中點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式E=【鞏固練習(xí)】如圖所示,在勻強(qiáng)電場中的M、N兩點(diǎn)距離為2

3、 cm,兩點(diǎn)間的電勢差為5 V,M、N連線與電場強(qiáng)度方向成60,則此電場的電場強(qiáng)度多大?課堂檢測1.關(guān)于勻強(qiáng)電場電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系,正確的說法是()A.在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢差大的其電場強(qiáng)度也必定大B.任意兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度和這兩點(diǎn)距離的乘積C.電勢減小的方向必定是電場強(qiáng)度的方向D.沿電場線的方向任意相同距離上的電勢差必定相等2.圖中的實(shí)線為電場線,虛線為等勢線,a、b兩點(diǎn)的電勢A=-50 V,B=-20 V,則a、b連線中點(diǎn)c的電勢c應(yīng)為()A.c=-35 VB.c-35 VC.c-35 VD.條件不足,無法判斷C的高低3.a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn),它們正好是一個矩形

4、的四個頂點(diǎn).電場線與矩形所在的平面平行.已知a點(diǎn)的電勢是20 V,b點(diǎn)的電勢是24 V,d點(diǎn)的電勢是4 V.如圖所示,由此可知,c點(diǎn)的電勢為()A.4 VB.8 VC.12 VD.24 V4.已知空氣的擊穿電場強(qiáng)度為2106V/m,測得某一次閃電,設(shè)閃電的火花路徑為直線,其火花長為1 000 m,則發(fā)生這次閃電時,放電路徑兩端的電勢差U=V,若這次閃電通過的電荷量為30 C,則釋放的能量W=J.5.如圖所示,勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點(diǎn),它們的連線構(gòu)成一個直角三角形,AB=0.12 m,AC=0.05 m,把一電荷量q=-110-8 C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功為510-7 J,把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn),電場力做功仍為510-7J,由此可知電場強(qiáng)度的方向?yàn)?電場強(qiáng)度的大小為,B、C兩點(diǎn)帶電電勢差是.6.如圖所示是勻強(qiáng)電場中的一組等勢面,若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間距離都是2 cm,則該電場的電場強(qiáng)度為V/m,到A點(diǎn)距離為1.5 cm的P點(diǎn)電勢為V.7.如圖所示的勻強(qiáng)電場中有a、b、c三點(diǎn),ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿電場方向,bc和電場方向成60角.一個電荷量為q=410-8 C的正