《教育专题：电势差与电场强度的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教育专题：电势差与电场强度的关系（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电势差与电场强度的关系学案设计学时：1学时一、学习目标1能说出在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，并且能够推导出这个关系式掌握表达两者关系的公式U=Ed；能说出电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义；2会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算。二、学习重点场强与电势差关系的理解及应用。U=Ed及其成立条件。三、学习难点灵活运用关系式U=Ed进行有关的计算。四、自主学习过程任务一：回忆复习1电场的两个基本性质是什么？2关于电势差与电场强度这两个物理量，请你回忆这两个物理概念，并思考它们有哪些不同之处？任务二：探究电势与电场强度的关系 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？结论：
2、。问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？结论： 。任务三：探究电势差与电场强度的关系请你阅读教材22页和23页：1若沿场强方向移动电荷，假设在如图所示的匀强电场E中，有一带电量为q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点，AB两点间的电势差为UAB，距离为L，AB与电场强度的夹角为。求电场力所做的功。2若不沿场强方向移动电荷呢？ 结论：（1）电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_与这两点沿_方向上距离的乘积。（2）电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_与两点沿_方向距离的比值，公式E_，单位_。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降
3、低的 。说明：此式的适用范围： ，d的含义： 公式U = Ed适用于匀强电场，在非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小。（3）场强的几个公式间的区别与联系物理意义引入过程适用范围E=F/q是电场强度的定义式Fq，F/q与F,q无关，是反映某点场强的性质E =kQ/r2是真空中点电荷场强的决定式E = U/d任务四：学会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大？例2：如图所示，在场强为E40103 N/C的匀强电场中有相距5cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30角。求A
4、、B两点间的电势差。学会例题后，请你完成以下练习：练习1在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点，当一个电量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零；从B移到C处时，电场力做功为17310-3J，试判断该电场的方向，算出场强的大小。练习2固定不动的正点电荷A，带电量为q=1010-6 C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力做功为1810-3J。若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9109m/s2，求B电荷能达到的最大速度。五、课后练习“问题与练习”1，2，3，4。参考答案：练习1分析：将电荷由A移至B时电场力不做功
5、，说明A、B两点在同一等势面上。又由于是匀强电场，所以等势面为平面，即AB面为一等势面。再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知，C点电势高于B点电势。UCBW/q173103105V173V，场强大小EUCBCBsin6017302sin60V/m1000V/m，垂直于AB线斜向下。练习2解：由 得，-由动能定理，-将，式联立解得即B电荷能达到的最大速度为。电势能和电势学案设计云南省昭通市盐津县第三中学蒋显翠一、学习课时总共2学时，第1学时学习静电力做功和电势能，第2学时学习电势和等势面。二、学习目标1通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点；2将静电力做功与重力做功进
6、行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系，认识电势能的相对性；3能说出电势的定义方法及其定义公式、单位；4能说出等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。三、学习重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。四、学习难点掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。五、自主学习过程第1学时目标一：通过讨论静电力对试探电荷做功，知道静电力做功与路径无关的特点；1请你阅读教材15-16页后回答以下问题：试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中由A运动到B，静电力做功吗？做了多少功？试探电荷在匀强电场中沿折线由A到M再运动到B，静电力做了多少功？以上分析我们得出的结论是： ；静电力做功的特点： 。 不仅
7、适用于 电场还适用于 电场既然做功与重力做功如此相似，那其他特征也相似吗？目标二：将静电力做功与重力做功进行类比，理解静电力做功与电势能变化的关系，认识电势能的相对性；请你类比一下：重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用力有重力就有重力势能，物体在重力场中具有的势能叫重力势能Ep，数值上等于物体移到参考点时重力所做的功。Ep= mgh，有电场力就有相应的能，电荷在电场中具有的势能叫做电势能EP，数值上等于电荷移到参考点时电场力所做的功。EP由物体和地面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定重力做功，等于重力势能的减少量，重力势能改变W重=EP1-EP2电场
8、力做功，静电力做的功等于电势能的减少量，电势能改变W电= EPA-EPB物体顺重力方向，重力做正功，重力势能减少；物体逆重力方向，重力做负功，重力势能增加。顺电场线移动，正电荷，电场力做 功，电势能 负电荷，电场力做 功，电势能 逆电场线移动，正电荷，电场力做 功，电势能 负电荷，电场力做 功，电势能 若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能。活学活用：1有一电荷量q=-310-5C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功610-4J，从B点移到C点时静电力做功910-4J。问：以B为零势能点
9、，电荷在A点时的电势能EPA1是多少？如果选取C为零势能点，则电荷在A点时的电势能EPA2是多少？2将一个-70 C的电荷从无限远处移动到如图所示的电场中的A点时，电荷的电势能为-140J，问此过程中静电力做功多少？ 3在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E60105N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q50108 C，质量m10102 kg的绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数020，沿x轴正方向给物块一个初速度v020 m/s，如图11所示（g取10 m/s2）试求：（1）物块向右运动的最大距离； （2）物块最终停止的位置。第2学时目
10、标三：能说出电势的定义方法及其定义公式、单位；请你回忆：电势能：，静电力做功与电势能变化之间的关系表达式：。现在要通过电势能的研究来认识另一个新的物理量电势。它同样是表征。电场强度的定义：表达式： ，定义的方法 。现在我们就要利用这种方法来研究电势。就是来研究电荷在电场中的与它的 的比值。阅读教材17页、18页“电势”后，请你分析：若将一个试探电荷q放入电场强度为E场的匀强电场中的任意一点A，现将电荷q由A点移至O点：从A点移至O点的过程中静电力做功： 提示：静电力做功的特点： ；所以从A到O选择路径： ；从A点移至O点的过程中电势能的变化量为：（规定电荷在O点的电势能为零）将结合得电荷在任意一点A的电势能为 ；电荷在任意一点A的电势能和电荷量的比值为 ；分析的结果，得出结论：，这个结论虽然是从匀强电场得出的，但可以证明，对于其他电场同样适用。电势定义：；符号： ，表达式： ，（计算时要代入正负号）单位： ，单位符号：，物理意义： ，如果电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，这一点的电势就是。电势是量，只有 ，没有，电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此，电势可以有 值，可以有值。因此电势有正负之分，是由于其零电势的
