從電勢差的角度理解電場強度 考點學(xué)案- 高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

從電勢差的角度理解電場強度把握基礎(chǔ)知識(1)由公式UAB＝Ed得E＝(2)公式適用于勻強電場電場強度的計算。(3)在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的與兩點沿方向距離的比值。(4)電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的。重難點突破1.電場強度三個公式的區(qū)別區(qū)別公式物理含義引入過程適用范圍E＝eq\f(F,q)電場強度的定義式F∝q，eq\f(F,q)與F、q無關(guān)，反映某點電場的性質(zhì)適用于一切電場E＝keq\f(Q,r2)真空中點電荷電場強度的決定式由E＝eq\f(F,q)和庫侖定律導(dǎo)出在真空中，場源電荷Q是點電荷E＝eq\f(U,d)勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系式由F＝qE和W＝qU導(dǎo)出勻強電場2.對E＝eq\f(U,d)的理解(1)在勻強電場中，沿任意方向電勢是均勻變化的。因此，在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等。若將勻強電場中兩點間的距離等分為n段，則每段兩端點的電勢差等于原電勢差的1/n倍。(2)在勻強電場中，相互平行且相等的線段兩端點電勢差相等。(3)沿電場強度的方向是電勢降落最快的方向，且電場強度越大電勢降落得越快。趁熱打鐵如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為φA＝15V、φB＝3V、φC＝－3V，由此得D點的電勢φD＝。對應(yīng)考點：E=eq\f(U,d)與力學(xué)知識綜合[例]如圖所示的電場，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、方向與水平方向成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)[思路點撥]解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)物體做直線運動的條件；(2)對小球的受力分析；(3)公式E＝eq\f(U,d)的意義。規(guī)律方法：(1)由等勢面的分布情況，根據(jù)電場線與等勢面的關(guān)系，畫出該電場的電場線，根據(jù)粒子的運動特點進行受力分析，判斷粒子的帶電性質(zhì)，然后選用相應(yīng)的物理規(guī)律求有關(guān)物理量。(2)應(yīng)用公式U＝Ed時需要注意下面幾個問題：①此式僅適用于勻強電場。②d是指電場兩點間電場線方向上的距離，而不是兩點間連線的長度。對應(yīng)考點二：利用勻強電場中電勢的特點確定電場的方向如圖所示的方框中為一勻場電場，A、B、C三點為電場中的三點，電勢分別為φA＝24V，φB＝12V，φC＝－24V，試用作圖法作出該電場的電場線。[思路點撥]勻強電場的特點：電場線等距離且平行，不沿電場線的其他任意直線上電勢均勻分布。規(guī)律方法：在勻強電場中，電場線是一簇相互平行的直線，等勢面也相互平行且電場線垂直于等勢面，根據(jù)在勻強電場中沿任意方向電勢均勻降落來確定電場方向。

參考答案一、把握基礎(chǔ)知識答案：eq\f(UAB,d)、電勢差、電場強度、電勢。二、重難點突破趁熱打鐵解析：由勻強電場中電勢差公式得：φA－φD＝φB－φC解得：φD＝9V。答案：9V對應(yīng)考點：E=eq\f(U,d)與力學(xué)知識綜合[例][解析](1)作出電場線如圖甲所示，由題意知，只有小球受到向左的電場力，電場力和重力的合力與初速度才可能在一條直線上，如圖乙所示，只有當(dāng)F合與v0在一條直線上才可能使小球做直線運動。所以小球帶正電，小球沿v0方向做勻減速運動。由圖乙知qE＝mg。相鄰等勢面間的電勢差用U表示，所以E＝eq\f(U,d)，所以q＝eq\f(mg,E)＝eq\f(mgd,U)。(2)由圖乙知F合＝eq\r(qE2＋mg2)＝eq\r(2)mg(因為qE＝mg)由動能定理得：－F合sm＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)所以sm＝eq\f(mv\o\al(2,0),2\r(2)mg)＝eq\f(\r(2)v\o\al(2,0),4g)[答案](1)正電eq\f(mgd,U)(2)eq\f(\r(2)v\o\al(2,0),4g)對應(yīng)考點二：利用勻強電場中電勢的特點確定電場的方向[解析]在圖示的勻強電場中，沿AB方向和AC方向電勢都是均勻降低的，因φA＝24V，φC＝－24V，則AC連線的中點O的電勢必為零，而AO的中心點O′的電勢一定等于12V，即O′和B在同一等勢面上，連接BO′即為該勻強電場中的一條等勢線，根據(jù)電場