高二上冊物理電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系名補(bǔ)教案（學(xué)生版）

1、.高二物理上冊名補(bǔ)精品教案目的進(jìn)步班 名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系【教學(xué)目的】1、 掌握電場強(qiáng)度的定義式；2、 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式?！窘虒W(xué)重點】1、勻強(qiáng)電場中電場的性質(zhì)?！窘虒W(xué)難點】1、通過場強(qiáng)計算電勢差?！具M(jìn)門得分】1、如下圖，一電場的電場線分布關(guān)于y軸沿豎直方向?qū)ΨQ，O、M、N是y軸上的三個點，且OMMN. P點在y軸右側(cè)，MPON.那么 A、M點的電勢比P點的電勢高B、將負(fù)電荷由O點挪動到P點，電場力做正功C、M、N兩點間的電勢差大于O、M兩點間的電勢差D、在O點靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運動2、在靜電場中、電場處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處為

2、零、電場強(qiáng)度處處一樣的區(qū)域內(nèi)，電勢也一定處處一樣、電場強(qiáng)度的方向總是跟等勢面垂直的、沿著電場強(qiáng)度的方向，電勢總是不斷降落3、 如下圖，實線為電場線，虛線為等勢面，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強(qiáng)分別為，電勢分別為，AB、BC間的電勢差分別為，那么以下關(guān)系中正確的有 A、 B、 C、 D、4、 如下圖，xOy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，方向未知，電場線跟x軸的負(fù)方向夾角為，電子在坐標(biāo)平面xOy內(nèi)，從原點O以大小為v0方向沿x正方向的初速度射入電場，最后打在y軸上的M點電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，重力不計那么A、O點電勢高于M點電勢B、運動過程中電子在M點電勢能最大C、運動過程中，電子

3、的電勢能先減少后增加D、電場對電子先做負(fù)功，后做正功【教學(xué)內(nèi)容】要點一、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1關(guān)系式推導(dǎo)如下圖，在勻強(qiáng)電場力作用下，電荷q從A點挪動到B點 靜電力做功WAB與UAB的關(guān)系為WABqUAB，因為勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度處處相等所以電荷q所受靜電力FqE是一個恒力，它所做的功為WABFdqEd 比較功的兩個計算結(jié)果得：UABEd 2勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 1勻強(qiáng)電場中兩點間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點沿電場方向的間隔 的乘積 2公式：UABEd 要點詮釋： 1此公式只適用于勻強(qiáng)電場 2公式中d必須是沿場強(qiáng)方向的間隔 當(dāng)電場中的兩點不在同一條電場線上時，d應(yīng)為兩點在場強(qiáng)方向上的

4、投影的間隔 ，亦為電場中的兩點所在的等勢面的垂直間隔 3對于非勻強(qiáng)電場，用公式可以定性分析某些問題例如等差等勢面E越大，d越小，因此可以斷定等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大如下圖，在點電荷的電場中有A、B、C三點，要求比較UAB與UBC的大小時，可以利用即UEd定性說明AB段平均電場強(qiáng)度比BC段平均電場強(qiáng)度大，故UABUBC要點二、 電場強(qiáng)度的另一種表述 1表述：在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于兩點間的電勢差與兩點間沿電場強(qiáng)度方向間隔 的比值 2公式： 3數(shù)值：電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位間隔 上降低的電勢 4單位：伏特每米V/m，且1V/m1N/C 要點詮釋： 1電場強(qiáng)度的方向就是電

5、勢降低最快的方向，只有沿場強(qiáng)方向，在單位長度上的電勢差最大，也就是說電勢降低最快的方向為電場強(qiáng)度的方向但是，電勢降落的方向不一定是電場強(qiáng)度的方向 2電場線與等勢面處處垂直，并且電場線由高等勢面指向低等勢面3在同一幅圖中，等差等勢面越密即相鄰等勢面間距越小的地方，場強(qiáng)越大如圖中左、右兩端與上、下兩部分比較就很明顯 4電場強(qiáng)度與電勢無直接關(guān)系因為電場中某點電勢的值是相對選取的零電勢點而言的，選取的零電勢點不同，電勢的值也不同，而場強(qiáng)不變，零電勢可以人為選取，而場強(qiáng)是否為零那么由電場本身決定初學(xué)者容易犯的一個錯誤是把電勢上下與電場強(qiáng)度大小聯(lián)絡(luò)起來，誤認(rèn)為電場中某點電勢高，場強(qiáng)就大；某點電勢低，場強(qiáng)就

6、小 要點三、 電場強(qiáng)度、電勢和電勢差的比較電場強(qiáng)度E電勢電勢差U區(qū)別定義放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值在電場中兩點間挪動電荷時，電場力所做的功跟電荷量的比值定義式方向規(guī)定為正電荷在該點所受電場力的方向標(biāo)量，無方向標(biāo)量，無方向大小數(shù)值上等于單位電荷受到的力數(shù)值上等于單位正電荷具有的電勢能數(shù)值上等于單位正電荷從一點移到另一點時，電場力所做的功物理意義描繪電場的力的性質(zhì)描繪電場的能的性質(zhì)描繪電場的能的性質(zhì)聯(lián)絡(luò)場強(qiáng)的方向是電勢降落最快的方向，但電勢降落的方向不一定是場強(qiáng)的方向電勢與場強(qiáng)大小之間不存在任何關(guān)系，電勢為零的點，場強(qiáng)不一定為零

7、；電勢高的地方，場強(qiáng)不一定大；場強(qiáng)為零的地方，電勢不一定為零；場強(qiáng)大的地方，電勢不一定高場強(qiáng)的大小等于沿場強(qiáng)方向每單位長度上的電勢降落，即或UEd勻強(qiáng)電場電勢差等于電場中兩點電勢間的差，即要點四、 電場強(qiáng)度的三個公式的區(qū)別 區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍是電場強(qiáng)度大小的定義式，與F、q無關(guān)，是反映某點電場的性質(zhì)適用于一切電場是真空中點電荷場強(qiáng)的決定式由和庫侖定律導(dǎo)出在真空中，場源電荷Q是點電荷是勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)的決定式由FqE和WqU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場 說明：在選取物理公式時一定要注意公式的適用條件，應(yīng)用時還要理解公式中各量的物理意義要點五、用“等分法計算勻強(qiáng)電場中的電勢 在勻強(qiáng)電場中，沿任意一個方

8、向，電勢降落都是均勻的，故在同一直線上一樣間距兩點間的電勢差相等假如把某兩點間的間隔 等分為n段，那么每段線段兩端點的電勢差等于原電勢差的1/n倍，像這樣采用這種等分間距求電勢的方法，叫做等分法要點詮釋：1在電場中幾點的電勢時，假如要求其他某點的電勢，一般采用“等分法在電場中找與待求點的電勢一樣的等勢點等分法也常用在畫電場線的問題中 2在勻強(qiáng)電場中，互相平行的相等的線段兩端點電勢差相等，用這一點可求解電勢【過手練習(xí)】類型一、勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系例1、關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系，以下說法正確的選項是 A任意兩點間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點間間隔 的乘積 B沿電場線方向，任何一樣間

9、隔 上電勢降落必定相等 C電勢降低的方向必是場強(qiáng)方向D在一樣間隔 的兩點上，電勢差大的其場強(qiáng)也大 【變式】如圖，在勻強(qiáng)電場中的M、N兩點間隔 為2 cm，兩點間的電勢差為5 V,M、N連線與場強(qiáng)方向成60°角，那么此電場的電場強(qiáng)度多大？ 類型二、用UEd或定性分析非勻強(qiáng)電場中的場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系例2、 如下圖，實線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點的電勢分別為，那么a、b連線的中點c的電勢應(yīng)為 A B C D無法判斷 【變式】如下圖，四種典型電場中分別有a、b、c三點 1試在甲乙丙丁四幅圖中比較以下物理量用等式或不等式表示三者關(guān)系 a、b、c三點場強(qiáng)大小的關(guān)系：甲_，乙_，丙_，

10、丁_；a、b、c三點電勢的關(guān)系：甲_，乙_，丙_，丁_。2試在甲乙丙丁四幅圖中判斷以下過程中挪動正電荷，電場做功的情況填“正功、“負(fù)功或“不做功 ac過程中：甲_，乙_，丙_，丁_； ab過程中：甲_，乙_，丙_，丁_。3在以上分析的根底上，判斷以下說法中正確的選項是 A在靜電場中沿電場線方向的各點的電勢一定降低，場強(qiáng)大小一定不相等 B在靜電場中沿電場線方向的各點的電勢一定降低，場強(qiáng)大小不一定相等 C在靜電場中同一等勢面上各點電勢一定相等，場強(qiáng)大小不一定相等D在靜電場中，點電荷q沿任意途徑從a點移至b點，只要a、b在同一等勢面上，電場力做功就一定為零類型三、和UEd的綜合應(yīng)用例3、勻強(qiáng)電場中有

11、A、B、C三點構(gòu)成等邊三角形，邊長均為4cm，將一帶電荷量的正電荷不計重力，從A點移到C點，電場力做功為，假設(shè)把同一電荷從A點移到B點，電場力做功也為，那么該電場的場強(qiáng)是多大?【變式】在某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中有a、b兩點，相距為da點的場強(qiáng)大小為Ea，方向與ab連線成1200角，b點的場強(qiáng)大小為Eb，方向與ab連線夾角成1500角，如下圖，那么關(guān)于a、b兩點場強(qiáng)大小及電勢上下關(guān)系說法正確的選項是 A BC D類型四、用“等分法求解勻強(qiáng)電場中的電勢例4、如圖甲所示，ABCD是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點，A、B、C三點的電勢分別是V，3V，-3V，由此可以推斷D點電勢是多少伏?類型五、電場線與

12、等勢面的綜合問題例5、如下圖，A、B、C三點都在勻強(qiáng)電場中，ACBC，ABC60°，BC20cm，把一個電荷量的正電荷從A移到B，電場力做功為零，從B移到C，電場力做功為J，那么該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是 A865 V/m，垂直AC向左 B865 V/m，垂直AC向右 C1000 V/m，垂直AB斜向上 D1000 V/m，垂直AB斜向下【變式】如下圖，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場區(qū)域，電場線與紙面平行，A、B、C為電場中的三個點，三點電勢分別為12V，6V，V試在方框內(nèi)作出該電場的示意圖即畫出幾條電場線，保存作圖時所用的輔助線假設(shè)將一個電子從A點移到B點，電場力做多少電子伏的功?類型六

13、、UEd在力、電綜合問題中的應(yīng)用例6、如圖甲所示的電場，等勢面是一簇互相平行的豎直平面，間隔均為d，各面電勢已在圖中標(biāo)出，現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電小球以速度v0、方向與程度方向成45°角斜向上射入電場，要使小球做直線運動。問： 1小球應(yīng)帶何種電荷?電荷量是多少? 2在入射方向上小球最大位移量是多少?電場足夠大【拓展訓(xùn)練】1以下對關(guān)系式的理解，正確的選項是 A式中的d是a、b兩點的間隔 Ba、b兩點間間隔 越大，電勢差越大 Cd是a、b兩個等勢面的間隔 D此式適用于任何電場2以下關(guān)于勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系，正確的說法是 A在一樣間隔 上的兩點，電勢差大的其場強(qiáng)也必定大 B場強(qiáng)在數(shù)值上等于每單位間隔 上的電勢降落 C沿著電場方向，任何一樣間隔 上的電勢降落必定相等 D電勢降低的方向必定是電場強(qiáng)度的方向3如下圖，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E100 V/m，A、B點相距10cm，A、B連線與電場線夾角為60°，那么之值為 A-10V B10V C-5V D-53 V4如下圖，a、b是電場線上的兩點，將一點電荷q從a移到b，電場力做功W，且知a、b間的間隔 為d，那么以下說法正確的選項是 Aa、b兩點間的電勢差為 Ba處的電場強(qiáng)度為 Cb處的電場強(qiáng)度為 Da點的電勢為【課后作業(yè)】1如下圖，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，某勻強(qiáng)電場的電場線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點