黑龍江省齊齊哈爾市高中物理第一章靜電場(chǎng)1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案(無(wú)答案)新人教版選修

1、1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定量關(guān)系2 .對(duì)于公式U= Ed要知道推導(dǎo)過(guò)程及適用條件3 .能夠熟練應(yīng)用 U= Ed解決有關(guān)問(wèn)題.學(xué)習(xí)疑問(wèn)學(xué)習(xí)建議白生本月及封口用息者向曷行不原費(fèi)特一課前準(zhǔn)備區(qū)【知識(shí)點(diǎn)回顧】靜電力做功的計(jì)算方法？【預(yù)學(xué)能掌握的內(nèi)容】(查閱教材p22-23頁(yè)完成下列問(wèn)題)1 .正確理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)關(guān)系式：U= Ed.適用條件：.物理意義：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的。關(guān)系式中各量含義：E為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，U為兩點(diǎn)的電勢(shì)差，d為 如果某兩點(diǎn) A B間距L不沿場(chǎng)強(qiáng)方向，計(jì)算電勢(shì)差時(shí)，d的

2、取值應(yīng)為L(zhǎng)在,即為A、B兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離.(2)關(guān)系式的另一種表述：E Ud此式可理解為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式物理意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的 。也就是說(shuō)，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的 。(3)電場(chǎng)強(qiáng)度的單位：伏每米(V/m)或牛每庫(kù)(N/C)單位關(guān)系：1 V/m =N/C【例1】如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度為E= 4. 0X103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距 5. 0 cm的A B兩點(diǎn),冷冷告井原青.史帕小備搟突出史4H各伸/阜魚(yú)兩點(diǎn)連線與場(chǎng)強(qiáng)成 30。角.求A B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差.8【合作探究】電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式的比較

3、Q u運(yùn)用匚f E=k e3三個(gè)公式都可以求電場(chǎng)強(qiáng)度 ,它們之間有什么區(qū)別 ？應(yīng)用時(shí)要注意哪些問(wèn) Eq題？公式匚f ,它是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，不是 E的決定式，適用于 E qE k3該式僅適用于真空中 .式中Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量，公r式明確表述了點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)由哪些因素決定，是怎樣的函數(shù)關(guān)系EU是勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式，該公式僅 d【延伸思考1】如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b、c是線段ac上三點(diǎn)，線段de與線段ac平行，且ab=bc=de,那么Uab、Ubc和Ude的大小有什么關(guān)系?規(guī)律總結(jié)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)降落都是 的；在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，相互 平行且長(zhǎng)度相等的線段兩端

4、點(diǎn)的【例2】如圖所示，A、R C D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線與矩形所在平面平行.已知 A點(diǎn)的電勢(shì)為20 V, B點(diǎn)的電勢(shì)為24 V, D點(diǎn)的電勢(shì)為4 V,由此可知C點(diǎn)的電勢(shì)為（）D. 24 VA. 4 VB. 8 V C . 12 V【延伸思考2】公式U= Ed是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中得到的，在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中能否適用？規(guī)律總結(jié)：公式 Ul= Ed只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中 d為A、B兩點(diǎn) 的距離.但是可以應(yīng)用這個(gè)關(guān)系式定性判斷非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系?！纠?】如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于丫軸（沿豎直方向）對(duì)稱(chēng)，Q M N是y軸上的三個(gè)點(diǎn),且0限MN則下列說(shuō)法正確

5、的是 （）A. M點(diǎn)的電勢(shì)比 N點(diǎn)的電勢(shì)高B.將負(fù)電荷由0點(diǎn)移動(dòng)到M點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C. M N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于 O M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D. M N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差小于 Q M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【延伸思考3】請(qǐng)結(jié)合圖丙思考：沿ZB、ZC A-D三個(gè)方向的電勢(shì)都是降落的，三個(gè)電勢(shì)降落方向中，沿哪個(gè)方向的電勢(shì)降落得最快？電勢(shì)降落最快的方向與電場(chǎng)方向具有怎樣的關(guān)系？規(guī)律總結(jié)：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向指向電勢(shì)降落 的方向，【例4】關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，正確的說(shuō)法是（）A.任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積B.電勢(shì)降落的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)方向C.沿電場(chǎng)線方向任意相同距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差必相等D.

6、在相同距離的兩點(diǎn)上，電勢(shì)差越大，這兩點(diǎn)間的電場(chǎng)強(qiáng)度越大規(guī)律總結(jié)：【典題探究】【例5】 如圖所示，A B C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知 ACL BC ZABC= 60° , BG= 20 cm.把一個(gè)電量q 10 5C的正電荷從 A移到B, 電場(chǎng)力做功為零；從 B移到C,電場(chǎng)力彳功為一1.73 X 10 3 J,則該勻強(qiáng) 電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是（）A. 865 V/m ,垂直 AC向左B. 865 V/m ,垂直 AC向右C. 1000 V/m ,垂直 AB斜向上D. 1000 V/m , 垂直AB斜向下【例6】如圖所示，A、B兩板相距30 cm,電源電壓為60 V,問(wèn)：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的

7、電場(chǎng)強(qiáng)度多大?方向如何？ （ 2）若B板接地，A板電勢(shì)為多大？ （ 3）若C點(diǎn)離A板10 cm, D點(diǎn)離B板5 cm,則C D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少？ G D兩點(diǎn)間的電勢(shì)差多大?【課堂檢測(cè)】1.下列說(shuō)法正確的是（）A.由公式U Ed可知，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積B.由公式E U可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小 dC.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度和這兩點(diǎn)間距離的乘積D.公式U Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)2.如圖，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c, a、b間的距離等于b、c間的距離。用a、b、c和E、E、Ec分別表示a、b

8、、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度。則下列關(guān)系正確的是（）A. a>b> cB. Ea> E> > Ea b cAC. a-b = b- cD. 日=8二£3.下列說(shuō)法正確的是（）A.任何電場(chǎng)中總有 U> EdB.在點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線有等距離三點(diǎn)ABG必有UAb =UBcC.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度等于任何方向單位長(zhǎng)度的電勢(shì)降落D.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度等于沿電場(chǎng)方向單位長(zhǎng)度的電勢(shì)降落4 .在電場(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， A B兩點(diǎn)相距5cm若A、B兩點(diǎn)連線是沿著電場(chǎng)方向 時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是 V。若A、B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向成60。時(shí)，則A、

9、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是 V;若A、B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是 V5 .如圖所示，A、B兩點(diǎn)相距10 cm, E= 100 V/m , AB與電場(chǎng)線方向的夾角。=120° ,求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab .毓限:.簿巴I - II【層次一】1.下述關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的判斷錯(cuò)誤的是（）A.公式E F也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) qB.根據(jù)UEd可知，勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)的距離成正比C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)值等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差值D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向總是跟正電荷所受電場(chǎng)力的方向一致2.關(guān)于靜電場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是（）A.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間的距離

10、成正比B.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降低的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向C.電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力D.若電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功，電荷的電勢(shì)能一定減小，而動(dòng)能不一定增加3.電場(chǎng)中有一條直線，在直線上有 M N兩點(diǎn)，若將一試探電荷 Q從直線外的P點(diǎn)分別移到 M N兩點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì) Q做功相等，則（）A.該電場(chǎng)若是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則 M N連線一定與電場(chǎng)線平行B.該電場(chǎng)若是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則 M N連線一定與電場(chǎng)線垂直C.該電場(chǎng)若是由一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，則 M N兩點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都相同D.該電場(chǎng)若是由一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，則M N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度不同4.如圖為勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面圖，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距 2cm,由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度

11、的方向和數(shù)3v1v-1v-3v值是（）A.豎直向下，E= 100V/mB.水平向左，E= 100N/CC.豎直向上，E= 100V/m5.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 帶正電荷量為D.水平向右，E= 100V/m6 10 6C的粒子受到外力 F作用從A直移到B點(diǎn)，位移為10cm,A直比B點(diǎn)電勢(shì)高300V,帶電粒子的動(dòng)能增加33.6 10 J ,則外力做的功是度的最小值是【層次二】6.圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),a、b、c三點(diǎn)在同一平面上，三點(diǎn)電勢(shì)分別是10V、2V和6V,下列各圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是（）.7如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線，且AB= BC電場(chǎng)中的 A B C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為Ea、B、EC,電勢(shì)分別為 人、仙、（K AB BC間的電勢(shì)差分別為 Ub、UBc,則下列關(guān)系中正確的是 （）A. 6 A> 6 B> 6 CB . E：>Eb>EaC. UAb<UBcD , UAb= UBc8.一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為1.0 x 104V/ m,在平行于電場(chǎng)的平面上畫(huà)半徑為10cm的圓，圓周上取三點(diǎn) A、R C 試問(wèn):(1) A、B間的電勢(shì)差為多大 ？這個(gè)功(2) B點(diǎn)電勢(shì)取作