高中物理-第六節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)課件設(shè)計(jì)

課程：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)科：物理年級(jí)：版本：主講：?jiǎn)挝唬?-6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系新泰一中物理組

描述電場(chǎng)的物理量從力的角度描述電場(chǎng)的性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度E電場(chǎng)力F=Eq從功和能的角度描述電場(chǎng)的性質(zhì)電勢(shì)能EP電勢(shì)差U電勢(shì)￠移動(dòng)電荷做功電勢(shì)能的變化：WAB=EPA-EPB=UABqUAB=WAB/q電勢(shì)差：？新課引入教學(xué)目標(biāo)：1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed,并能推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。2、會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行計(jì)算。3、通過(guò)分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)分析、推理能力。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)習(xí)難點(diǎn)：。電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用如圖所示：勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功W,A、B之間的電勢(shì)差為UAB，距離為d，試分析電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。ABqE由功的定義可得:由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系得:由以上兩式可得：以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例分析電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系d上面討論中A,B兩點(diǎn)位于同一條電場(chǎng)線上。若A、B不在同一條電場(chǎng)線上，是否還能得出以上結(jié)論？如圖所示EA

Bq已知A、B之間的電勢(shì)差為UAB，距離為l，沿電場(chǎng)線方向的距離為d。ldθ靜電力做的功得：思考與討論：結(jié)論在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：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)方向的距離的乘積。①應(yīng)用的條件:勻強(qiáng)電場(chǎng)定量計(jì)算，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)定性分析，E理解為平均場(chǎng)強(qiáng)②d只能取場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離（兩等勢(shì)面之間的距離）③由于本關(guān)系闡述的是一個(gè)矢量的大小與另一個(gè)標(biāo)量間的關(guān)系，所以不必要帶符號(hào)運(yùn)算，UAB=Ed簡(jiǎn)化為U=Ed電勢(shì)差的正負(fù)需要另行判斷公式變形：1.意義：2.電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種表述：比值定義在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值。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電勢(shì)思考與討論：

由E＝U/d式可以得到電場(chǎng)強(qiáng)度的另一個(gè)單位：伏特每米(V/m)，這個(gè)單位與前面學(xué)過(guò)的單位牛頓每庫(kù)侖(N/C)相同。請(qǐng)證明這一點(diǎn)1伏/米=1焦/庫(kù)米=1牛米/庫(kù)米=1牛/庫(kù)1伏/米

=1牛/庫(kù)？有關(guān)于計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式的區(qū)別（適用于任何電場(chǎng)）（只適用于點(diǎn)電荷）（只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)）定義式?jīng)Q定式關(guān)系式學(xué)后反思AABCDEab問(wèn)題思考我們知道，電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，如圖所示,從等勢(shì)面a到等勢(shì)面b的電勢(shì)降落方向有多個(gè),其中降得最快的是哪條?它與場(chǎng)強(qiáng)的方向有什么關(guān)系?〖答案〗AB結(jié)論：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落得最快的方向電勢(shì)降落的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向特別提醒例題1關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，正確的說(shuō)法是A．由公式E＝U/d得，電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差U成正比，與兩點(diǎn)間距離d成反比B．由公式E＝U/d得，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C．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，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D．公式E＝U/d只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)D1．對(duì)公式E=UAB/d的理解，下列說(shuō)法正確的是（）A．此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差B．A點(diǎn)和B點(diǎn)距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大C．公式中的d是指A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的距離D．公式中的d是A、B所在的兩個(gè)等勢(shì)面間的垂直距離D當(dāng)堂達(dá)標(biāo)2BC60°例2.如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V,M、N連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？EMN解析：沿電場(chǎng)線方向的距離d在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可以利用計(jì)算3.（2010安徽理綜）如圖1－6－3所示，在xOy平面內(nèi)有一個(gè)以O(shè)為圓心、半徑R＝0.1m的圓，P為圓周上的一點(diǎn)，O、P兩點(diǎn)連線與x軸正方向的夾角為θ.若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝100V/m，則O、P兩點(diǎn)的電勢(shì)差可表示為(

)．A．UOP＝－10sinθ(V)B．UOP＝10sinθ(V)C．UOP＝－10cosθ(V)D．UOP＝10cosθ(V)A回顧等勢(shì)面越密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大。電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等勢(shì)面的疏密也可以表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小結(jié)論思考與討論：···ABC如圖所示，ABC是同一電場(chǎng)線的三個(gè)點(diǎn)，B是AC的中點(diǎn)，試比較EAEBEC,￠A￠B￠C,UABUBC的大小關(guān)系···ABC···ABCEA=EB=EC,￠A>￠B>￠C,UAB=UBCEA<EB<EC,￠A>￠B>￠C,UAB<UBCEA>EB>EC,￠A>￠B>￠C,UAB>UBC－＋高考鏈接：例題3(2009高考全國(guó)Ⅰ卷

)如圖所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM＝MN.P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON.則(

)A．M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B．將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P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．在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)AD●M/4思想方法——等分法求解勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)能力提升dabca/c/Uad=UbcUba=Ucd5.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為ψA=15V，ψB=3V，ψC=?3V，試求出D點(diǎn)的電勢(shì)ψD，并繪出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線。ABCD15V3V?V-3V3V9V9v12v6v0v小試牛刀等分法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度【案例剖析】(2012·安徽高考)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為(

)A.200V/m

B.200V/mC.100V/mD.100V/m高考鏈接oyy/cmx/cm●●A(6，0)B(0,）0v6v3v●3vC(3,0)300dE【精講精析】選A。x軸上OA的中點(diǎn)C的電勢(shì)為3V,則BC的連線為等勢(shì)線,如圖所示。電場(chǎng)的方向與等勢(shì)線垂直,且由電勢(shì)高處指向電勢(shì)低處,設(shè)∠OCB=θ,則tanθ=所以θ=30°,O點(diǎn)到BC的距離為d=sinθ=1.5cm,所以=200V/m,故選項(xiàng)A正確。[規(guī)律方法小結(jié)]

等分法求勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)的方法及步驟

(1)確定所給點(diǎn)中電勢(shì)最高和最低點(diǎn)，用直線將兩點(diǎn)連接；(2)根據(jù)第三點(diǎn)的電勢(shì)值，將(1)中的直線平分為等距離的n段；