13年物理精品导学案：1.6 电势差与电场强度的关系(人教版选修3-1)

世纪金榜课题 学习目标

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1.6 电势差与电场强度的关系 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关 系 重点：理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出

学习重、难点

这个关系式。 难点：会用关系式U=Ed 进行有关计算。

学法指导

利用图像研究电势差与电场强度的关系。 电场强度与电势差的不同之处： 1、物理意义不同：_____________________________________________;

课前预习

2、E是______量，U是______量； 3、表达式不同：______________________________ ; 4、单位不同：____________________________________ 下面我们在以匀强电场为例讨论一下电场强度与电势差的联系。如右图所 示，

(1)

电荷 q 从 A 点移动到 B 点，静电力做的功 w 与 UAB 得关系为：

预习评价

(2) (3)

从 q 受到的静电力来计算功，W=__________________; 比较两种表达方式，得到 UAB=_____________________________.

即：_______________________________________________________。三、 通过上面推导，电场强度与电势差的关系还可以写作 (1) (2) _。

意义：____ ________________________________________。 上式给出了电场强度的另一单位：__________________;两单

位间的关系为：__________________。 (3) 上式的适用范围：__________________。

课堂学习流程设计 【范例精析】 例 1 关于匀强电场电势差和场强的关系，正确的说法是： ( A、在相同距离的两点上，电势差大的其场强也必定大 B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积第 1 页(共 6 页)

用案人自我创新

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世纪金榜C、电势减小的方向必定是场强的方向

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D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等 解析匀强电场的场强可以用 E=

U 来计算， 式中的 d 是电场中两点沿电场 d

线方向的距离。若是沿电场线方向两点的距离相等，那么电势差大的场 强才必定大，选项 A 错误；由 d 的意义可知选项 B 错误；电势减小得最 快的方向才是场强方向，选项 C 错误；在匀强电场中，由 U=Ed 可知，选 项 D 正确。 【答案 D】 例 2 如图所示，匀强电场中有 A、B、C 三点，它们的 连线构成一个直角三角形，AB=0.12m,AC=0.05m, 把一电荷量 q=-1×10 C 的点电荷从 B 点移到 C 点， 电场力做功为 5×10 J,把点电荷从 B 点移到 A 点， 电场力做功仍为 5×10 J,由此可知电场强度的方向为 电场强度的大小为 ，B、C 两点带电电势差是-7 -7 -8

, 。

解析由题意可知：电荷从 B 移到 A、C 两点，电场力做功相等，表明电荷 在 A、C 两点的电势能相等，故

A、C 两点具有相同的电势，A、C 两点在 同一等势面上， 由于电场线垂直于等势面， 所以场强方向与 AC 连线垂直； 又由于负电荷从 B 移到 A 或 C 时电场力做正功，表明负电荷受到的电场 力方向由 B 指向等势面 AC,故场强方向应当由等势面 AC 指向 B,即由 A 指向 B。 B、C 两点的电势差 UBC= A、

WBC 5 10 7 V 50V q 1 10 8

C 两点在等势面上，UBA=UBC=50V,由图示可知 AB 垂直于 AC,

故场强：

E

U 50 V / m 417V / m d 0.12

例 3 如图所示，为某一电场的电场线和等势面。已知 ( a 5V , c 3V , ab bc 则： A、 b 4V B、 b 4V C、 b 4V D、上述情况都有可能 解析虽然题中给出的电场不是匀强电场， 但仍可利用 U=Ed 定性地进行分 析，由图示可知，a、b 间的场强应大于 b、c 间的场强，而 ab=bc,故第 2 页(共 6 页) 山东世纪金榜科教文化股份有限公司

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