《电势差、及与电场强度关系》导学案
高二理科:《电势差与电场强度的关系》学案
高二理科:《13.7电势差与电场强度的关系》学案班级姓名【目标导学】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。
学习重点、难点重点:场强与电势差关系的理解及应用。
U=Ed及其成立条件。
难点:运用关系式U=Ed进行有关的计算。
【新课教学】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U AB,距离为L,推导电场强度与电势差的关系。
2.AB距离为L,AB与电场强度的夹角为θ推导电场强度与电势差的关系。
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低的。
说明:①此式的适用范围:d的含义:②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。
【课堂小结】(简要的总结今天我们学会的知识和方法)【当堂检测】1.下述关于匀强电场的说法正确的是( )F也适用于匀强电场A.公式E=qB.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2.在水平放置的平行金属板之间有一匀强电场,一个带电液滴,恰巧在电场中静止,已知液滴所带电量为3.2×10-19C,重力为1.6×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为( )A.500V B.1000V C.1500V D.2000V3、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?4、如图所示,在水平方向的匀强电场中,一电场线上有相距6cm的A、B两点,且U AB=150V,求:(1)电场强度的大小和方向;(2)电场中A、C两点相距14cm,A、C两点连线与电场线方向成37°夹角,则C点与A点的电势差U CA为多少?A。
1.6_电势差与电场强度关系(导学案)
1.6 电势差与电场强度关系学习目标1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导这个关系式2.会用U=Ed进行有关计算3.通过分析寻找物理量之间在内在联系,培养学生分析推理能力学习重点1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式2.会用关系式U=Ed进行有关计算学习难点1.会用关系式U=Ed进行有关计算2.对电势与场强无直接关系的理解学习过程①电场强度(电场力的特性)和电势(电场能的特性)都是描述电场的物理量,它们之间有什么关系呢?是不是电场强的地方地势大?②如图:匀强电场的场强为E,试探电荷+q从A移动到B,静电力做功为W,AB两点间的电势差为U。
请推导U与E的关系。
③EdU=的适用条件是什么?④据EdU=说说电场强度的另一个单位是什么?课堂练习1、试比较OA 、OB 、OC 、OD 间电势差的大小关系。
(圆的半径为R )答案:OD OC OA OB U U U U >=>2、图中AB=BC ,试比较AB 、BC 间的电势差的大小。
答案:BC AB U U >提示:虽然公式Ed U =只适用于匀强电场计算,但在非匀强电场问题中,我们可以利用此公式结合平均思想来比较两点间电势差的大小。
3、如图,在匀强电场中的M 、N 两点距离为2 cm ,两点间的电势差为5 V ,M 、N 连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大?答案:m V d U E /50030sin *02.050===A B C4、两块带电的平行金属板相距10cm ,两板之间的电势差为V 3109⨯。
在两板间与两板等距离处有一粒尘埃,带有C 7106.1-⨯-的电荷。
这粒尘埃受到的静电力是多大?这粒尘埃在静电力的作用下运动到带正电的金属板,静电力做功是多少?答案:m V d U E /1091.010943⨯=⨯== N Eq F 21044.1-⨯==;J FS W 4102.7cos -⨯==θ或J Uq W 473102.7106.1*105.4--⨯=⨯⨯==5、带有等量异号电荷,相距10cm 的平行板A 和B 之间有一个匀强电场,电场强度m V E /1024⨯=,方向向下。
电势差与电场强度的关系导学案
课后反思
我学会了:
)
目前我的疑问是:
图 1—6—5
3、图中实线表示电场线,虚线表示等势面,过 a.b 两点的等势面的 电势分别为 40V、20V,那么 ab 连线的中点的电势值为( A、 等于 30V B 、大于 30V C 、小于 30V D 、无法确定 4、图 1—6—2 中 A、B、C 三点都在匀强电场中,已知 AC⊥BC, ∠ABC=600,BC=20 cm,把一个电荷量 q=10-5C 的正电荷从 A 移到 B,电场力做功为零;从 B 移到 C,电场力做功为-1.73× -3J, 10 则该匀强电场的场强大小和方向是 ( 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 5、如图,a、b、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由 a 到
L α A B B' E
1、知道在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系, 2、掌握表达两者关系的公式 电势差与电场强度的关系 电势差与电场强度的关系 课堂探究→典型例题分析→课堂检测→总结规律→完成学习任务 课 堂 互 动 学 习 过 程 补充内容或 错题订正
差为 U = EL,对不对? [解析] : (试着推导)
方法指导:d 是 沿电场线方向 上的距离。
结论: 例题:如图所示,平行金属带电极板 A、B 间可看成匀强电场, 场强 E=1.2× 2V/m,极板间距离 d=5 cm,电场中 C 和 D 分别到 10 A、B 两板距离均为 0.5 cm,B 板接地,求: (1)C 和 D 两点的电势、两点间电势差各为多少? (2)将点电荷 q=2× -2C 从 C 匀速移到 D 时外力做功多少? 10
10.3电势差与电场强度的关系(导学案)高二物理(人教版2019)
第3节电势差与电场强度的关系导学案【学习目标】1、经历探究匀强电场中电势差与电场强度的定量关系的过程,理解关系式的意义。
2、知道电场强度另一个单位“伏每米”的物理意义。
【学习重难点】学习重点:匀强电场中U AB=Ed的推导。
学习难点:电场强度新的物理意义:电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。
【知识回顾】1、与电场力之间的关系式:E=q电场力做功与电荷在电场中移动的路径无关,只与电荷的初、末位置有关,计算式:W=qEd AB电场力的功与电势能之间的关系式:W AB=E pA−E pB电势能与电势之间的关系式:φ=E pq电势差与电势之间的关系式:U AB=φA−φB电势差与电场力的功之间的关系式:W AB=qU AB点电荷周围的电场强度计算式:E=k Qr22、点电荷周围的等差等势面是一组同心圆,且越靠近电荷越密。
【自主预习】1、两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积,即U AB=Ed AB。
2、电场强度的第二种定义方式:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向。
单位:伏每米(V/m),换算关系:1V/m=1N/C距离的比值。
定义式:E=U abd3、电场强度E的方向是电势降低最快的方向。
【课堂探究】完成已经学过的6个电场物理量之前的关系图。
思考1:电场强度大的地方电势是否一定高?反之又如何?电场强度为零的点电势一定为零吗?反之如何呢?E大处φ不一定高(低);φ高处E不一定大(小)。
E为零处,φ不一定为零;φ为零处,E不一定为零。
场强E 与φ无直接关系。
思考2: 如图,若沿场强方向移动电荷,从力的角度和能量的角度,静电力做功为多少?对比两个结果,能得出什么结论?力的角度:W=Fd=qEd AB能量的角度:W=qU AB两式可得,U AB =Ed AB ,即两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。
思考3:如图,若不沿场强方向移动电荷,有和上一步同样的结果吗?力的角度:W=EqL AB cos θ能量的角度:W=qU AB由两式可得,U AB =Ed 在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。
第一章第6节《电势差与电场强度的关系》导学案.
平舆一高高一物理导学案出题人:李志伟审核人:陈马红第6节电势差与电场强度的关系一.[知能准备]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___________.3. 电场强度E 的大小描述沿电场线方向电势降落的,场强E 的方向是电势降落的方向。
根据这点,可以判断电场强度的方向。
注意:场强E 和电势ϕ没有直接关系,场强E 大只说明沿电场线方向电势ϕ降落快,但电势ϕ可大可小甚至可以是零;反之,电势ϕ大时,场强E 也可大可小甚至可以是零。
它们之间的关系与加速度a 和速度v 的关系相似。
二.[同步导学]1.试推导:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积(即: U AB =Ed )。
2.电场强度与电势差的关系可写为E =U AB d它的意义是:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值.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低的电势.3.电场强度的单位:伏每米 (V/m(1公式U AB =Ed 中的d 必须是沿场强方向的距离,如果电场中两点不沿场强方向,d 的取值应为在场强方向的投影,即为电场中该两点所在的等势面间的垂直距离.(2利用公式U =Ed 可定性地判定非匀强电场中两点间电势差的大小. (3场强与电势无直接关系.因为某点电势的值是相对于选取的零电势点而言的,选取的零电势点不同,电势的值也不同,而场强不变.零电势可以人为选取,电场强度是否为零则由电场本身决定.4.解题中运用E=F/q、E=kQ/r2、E =U/d三个公式都可以求场强,但要注意场合和它们的区别与联系.5. 提示:我们最容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来,误认为电场中某点电势高,场强就大;某点电势低,场强就小.三.[典型例题]例1:如图1—6—1所示,a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a 到c ,a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离,用ϕa 、ϕb 、ϕc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度,可以判定 (A .ϕa >ϕb >ϕcB .E a > Eb > EcC .ϕa -ϕb =ϕb -ϕcD .E a = Eb > EcE图1—6—1点评:本题考查了电势、电场强度的定义以及电势差与电场强度的关系,U =Ed 在匀强电场和非匀强电场中的应用,后者只能定性分析,望同学们注意.例2:图1—6—2中A 、B 、C 三点都在匀强电场中,已知AC ⊥BC ,∠ABC =60,BC =20 cm ,把一个电荷量q =10-5C 的正电荷从A 移到B ,电场力做功为零;从B 移到C ,电场力做功为-1.73×10-3J ,则该匀强电场的场强大小和方向是 (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 斜向下图1—6—2点评:本题涉及到较多的知识点,如电场线、等势面、电场力做功、电势差、场强与电势差的关系等等.解题时要把握其特点,如等势面的特点:在等势面上移动电荷不做功、匀强电场的等势面是一簇平面、电场线与等势面垂直等;搞清楚关系,如电场线与等势面的关系、场强与电势差的关系、电场力的功与电势差的关系等.对这些知识点及其内在联系的理解和灵活运用,是解决复杂问题的基础.例3:如图1—6—3所示,ABCD 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别是ϕA =15 V,ϕB =3 V、ϕC = -3 V,由此可以推断D 点电势ϕD 是多少伏?解析:根据A 、D 、C 三点电势的特点,连接AC 并在AC 连线上取M 、N 两点使AM =MN =NC ,如图1—6—4所示.尽管AC 不一定是场强方向,但可以肯定 AM 、MN 、NC 在场强方向上的投影长度相等.图1—6—3由U =Ed 可知,U AM =U MN =U NC =ϕA -ϕC3=15-(-33V =6V由此可知,ϕN =3 V,ϕM =9 V,B 、N 两点在同一等势线上.根据几何知识不难证明MD 平行于BN ,即MD 也为等势线,所以ϕD =ϕM =9 V.图1—6—4点评:在本题中,连接电势差最大的两点,然后通过均分这两点的电势差来找到对应其余各点在此连线上的等势点即可确定等势面,进而确定场强的方向,这是一般的解题方法.独立解题时要注意体会.四. [同步检测]1.下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是 ( A .在相同距离上的两点,电势差大的其场强必定大 B .任意两点间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积 C .沿着电场线方向,经过任何相同的距离电势降落必定相等D .电势降低的方向必定是电场强度的方向2.如图1—6—5所示,匀强电场场强E =100 V/m 、A ,B 点相距10cm 、A 、B 连线与电场线夹角为600,则U BA 之值为A .-10 VB .10 VC .-5 VD .-53 V图1—6—53.如图1—6—6中,a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上,b ,c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离.在a 点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b 、c 两点间的电势差为U ,将另一个点电荷+q从d 点移动到e 点的过程中,下列说法正确的是 (A .电场力做功qUB .克服电场力做功qUC .电场力做功大于qUD .电场力做功小于qU4. 如图1-6-7所示,虚线方框内有一匀强电场,A 、B 、C 为该电场中的三个点。
高中物理 电势差与电场强度的关系导学案 新人教版选修.DOC
高中物理电势差与电场强度的关系导学案新人教版选修.DOC【学习目标】1、能推导并理解匀强电场中电势差与电场强度的关系式U=Ed。
2、会用关系式U=Ed进行有关计算。
3、能够从不同角度认识匀强电场的强度、电势、电势差间的关系。
【学习重点和难点】从不同角度认识匀强电场的强度、电势、电势差间的关系。
【使用说明及学法指导】本学案是电场有关概念在匀强电场中的综合应用,在每年的高考考题中占有一定分量。
建议第一课时在教师的指导下先认真阅读教材,回顾前面几节学习的有关概念,初步掌握本学案的知识内容。
第二课时通过小组合作深入理解本学案的基本内容。
第三课时通过探究展示课加深对本部分重点和难点知识的理解。
【课前预习案】一、知识点一、匀强电场的电场线与等势面1、请画出匀强电场的电场线和等势面关系图。
2、请总结出匀强电场的电场线特点:______________________________________。
3、请总结出匀强电场的等势面特点:________________________________________________。
二、知识点二、电场强度与电势差的关系1、在匀强电场中,电场强度与电势差的关系是:E=______________或U=_______________。
2、对关系式的理解:(1)d的含义:电场中两点间沿方向的距离,或两点所在的___________间的距离。
(2)在计算时,各物理量先代数值,算出绝对值,再根据电场线等方法判断UAB的正负。
(3)由E=U/d=F/q可知,场强有两个单位:或。
电场强度在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的___________,电场强度越大,意味着沿场强方向每单位距离上___________降落越多。
【课内探究案】探究一:匀强电场场强与电势差的关系检测1、平行的金属板A、B带等量异号电荷,两板之间是匀强电场,如图所示,两板间距离是10cm,两板间的电压是60V、电场中有P1和P2两点,P1点离A板2cm,P2点离B板是3cm。
电势差与电场强度的关系
§1.6 电势差与电场强度的关系 导学案制作人:倪怀轮一、 学习目标1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U =Ed ,并且能够推导出这个关系式。
2、会用关系式U =Ed 进行有关的计算。
3、理解电势与场强无直接的关系。
二、 知识回顾前面几节的内容已经从力和能的角度来描述电场,我们来对他们进行比较情景:,电场强度是描述电场的力的性质的物理量,电势差是描述电场的能的性质的物理量,既然是描述同一电场的两种性质的物理量,那它们之间应该存在着怎样的联系呢?任务一:如图所示匀强电场E 中,正电荷q 在电场力作用下从A 点沿电场方向移动到B 点,已知A 、B 两点之间的距离为d ,分析电场强度E 与电势差U AB 之间有什么关系。
思考与讨论:上面讨论中A 、B 两点位于同一条电场线上。
如果它们不在同一条电场线上,如图,还能得出以上结论吗?试试看。
结论:1、电势差和电场强度的关系:。
2、表达式:或。
对公式的理解:(1)U=E·d只适用于的计算;(2)式中的d的含义是某两点沿方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离。
当电场中的两点不在同一条电场线上时,d应为两点在场强方向上的的距离。
(3)场强方向就是降低最快的方向,也就是说,只有沿场强方向在单位长度上的电势差最大;但是,电势降低的方向不一定是电场强度的方向。
但电势与场强无直接关系。
场强和电势在数值上没有必然关系,即场强大的地方电势不一定高;场强为零的地方电势不一定为零;场强相同的地方电势不一定相同;电势相同的地方场强不一定相同。
3、由公式可以得到电场强度的另一个单位:;这个单位与前面学过的单位相同。
请证明这一点。
思考与讨论:到目前为止,计算电场强度时,涉及计算公式有哪些?它们之间有什么区别?应用时要注意哪些事项?四、典例分析例1、在匀强电场中(如图所示)分布着A、B、C三点。
当把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A沿AB线移到B时,电场力做功为零;从B移到C时,电场力做功为-1.73×10-3J。
电势差与电场强度的关系导学案
§1.6 电势差与电场强度的关系班次_________学号_______姓名___________ _2011_年____月___日【学习目标】1. 定性掌握电势差与场强的关系。
2. 定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。
【温故知新】1,电场的基本性质是对放入其中的电荷有的作用,电量为q的电荷放在场强为E的匀强电场中所受的电场力为。
2,在电场中移动电荷,电场力将对电荷做功,在电势差为U的两点间移动电量为q的电荷,电场力做功为。
而电场力做功时,电荷的要发生改变。
3,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.4,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___________.【课记】(学生的课堂笔记)【典型例题】例1:下列说法正确的是()A.由公式U = Ed 得,在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B.由公式E = U/d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小C.在匀强电场中,任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D.公式U = Ed只适用匀强电场变式1:下述关于匀强电场的结论错误的是()A.公式E=F/q也适用于匀强电场B.根据U=Ed可知,任意两点的电势差与这两点的距离成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致例2:以下说法正确的是:( ) A.匀强电场中各处的场强相等,电势也相等;B.场强为零的区域中,电势处处相同;C.沿电场线方向电场强度一定越来越小;D.电势降低的方向就是电场线的方向。
变式2:在电场强度为600 N/C的匀强电场中,A、B两点相距5 cm,若A、B两点连线是沿着电场方向时,则A、B两点的电势差是_____ V。
高中物理《电势差与电场强度的关系》导学案
第6节电势差与电场强度的关系1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U AB=Ed,并且能够推导出这个关系式。
2.知道电场强度的另一种求法:E=U ABd,了解场强的另一个单位“伏特每米”的意义。
3.会用关系式U AB=Ed或E=U ABd进行有关的计算和分析。
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.关系式:U AB=□01Ed或E=U AB d(注:公式中d是匀强电场中两点沿电场方向的距离)。
2.物理意义:匀强电场中两点间的电势差等于□02电场强度与这两点沿□03电场方向的距离的乘积。
3.适用条件:□04匀强电场。
二、公式E=U ABd的意义1.意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的□01电势差与两点沿□02电场方向距离的比值。
2.另一表述:电场强度在数值上等于沿□03电场方向每单位距离上降低的电势。
3.电场强度的单位:□04N/C或□05V/m。
(1)公式U=Ed适用于任何电场。
()(2)在电场中相同距离的两点,电势差大的其电场强度也必定大。
()(3)在匀强电场中,沿着电场方向,任何相同距离上的电势降落必定相等。
()(4)电势降落的方向必定是电场强度的方向。
()提示:(1)×(2)×(3)√(4)×课堂任务匀强电场中电势差与电场强度的关系仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:图甲中电荷+q从A运动至B,电场力所做的功从力和位移的角度怎么计算?提示:电场为匀强电场,电场力为恒力F=qE,方向水平向右,力、位移方向一致,W=Fl=qEd。
活动2:从功能关系的角度怎么计算图甲中电荷+q从A运动至B电场力所做的功?提示:电场力做功W AB=E p A-E p B=qU AB。
活动3:综合活动1和活动2能得到什么结论?提示:从A至B电场力所做的功是确定的,故有qU AB=qEd,从而得到U AB =Ed。
活动4:如图乙所示,若A、B不在同一条电场线上,还能得出活动3的结论吗?提示:W=Fl cosα,α为AB与电场线方向的夹角,由于l cosα=d,故W=qEd。
高中物理第一章静电场电势差与电场强度的关系导学案新人教选修
1.6《电势差与电场强度的关系》学习目标1.理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系2.对于公式U=Ed要知道推导过程及适用条件3.能够熟练应用U=Ed解决有关问题.学习疑问学习建议【知识点回顾】静电力做功的计算方法?【预学能掌握的内容】(查阅教材p22-23页完成下列问题)1.正确理解电势差与电场强度的关系(1)关系式:U=Ed.①适用条件:__________.②物理意义:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的_____。
③关系式中各量含义:E为匀强电场的电场强度,U为两点的电势差, d为_______________________.如果某两点A、B间距L不沿场强方向,计算电势差时,d的取值应为L在___________________,即为A、B两点所在的等势面的垂直距离.(2)关系式的另一种表述:UEd①此式可理解为匀强电场的电场强度公式②物理意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的_______。
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低的______。
(3)电场强度的单位:伏每米(V/m)或牛每库(N/C)单位关系:1 V/m = _____N/C【例1】如图所示,在电场强度为E=4.0×103N/C的匀强电场中有相距5.0 cm 的A 、B 两点,两点连线与场强成30°角.求A 、B 两点间的电势差.【合作探究】电场强度的三个计算公式的比较运用qF E =E=k 、E=三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题?① 公式qF E =,它是电场强度的定义式,不是E 的决定式,适用于_________② ②2r Qk E =该式仅适用于真空中_____________.式中Q 是产生电场的电荷的电荷量 ,公式明确表述了点电荷电场的场强由哪些因素决定,是怎样的函数关系.③ ③d UE =是匀强电场中电势差跟电场强度的关系式,该公式仅_________【延伸思考1】如图,匀强电场中a 、b 、c 是线段ac 上三点,线段de 与线段ac 平行,且ab=bc=de ,那么Uab 、Ubc 和Ude 的大小有什么关系?规律总结:在匀强电场中,沿任意一个方向,电势降落都是 的;在匀强电场中,相互平行且长度相等的线段两端点的【例2】如图所示,A 、B 、C 、D 是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知A 点的电势为20 V ,B 点的电势为24 V ,D 点的电势为4 V ,由此可知C 点的电势为( )A .4 VB .8 VC .12 VD .24 V【延伸思考2】公式U =Ed 是在匀强电场中得到的,在非匀强电场中能否适用?规律总结:公式U =Ed 只适用于匀强电场,其中d 为A 、B 两点 的距离.但是可以应用这个关系式定性判断非匀强电场中电场强度与电势差的关系。
电势差与电场强度的关系导学案
专题:电势差与电场强度的关系导学案【教学目标】(一)知识与技能掌握电势差与电场强度的关系(二)过程与方法通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系(三)情感态度与价值观感知科学的价值和应用培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念【重点】:匀强电场中电势差与电场强度的关系【难点】:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
【预习自学】电场的两大性质:①力的性质: ②能的性质: 【知识梳理】一.探究电势与电场强度的关系1.E 大处φ 高;φ高处E 大2.E 为零处φ 为零,φ为零处E 为零3.从力的角度: W AB =__________=_________ ①从能的角度: W AB =____________ ②由 ① ② 两式得:U AB =__________4.结论:匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 沿电场方向 的乘积。
5.表达式:U AB =____ __或 E =__ _,在匀强电场中,场强在数值上等于。
6.适用条件:_______________.【思考题】试证明1V/m=1N/C【典例分析】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?2、在电场强度为600 N/C 的匀强电场中,A 、B 两点相距5 cm ,若A 、B 两点连线是沿着电场方向时,则A 、B 两点的电势差是_______ V 。
若A 、B 两点连线与电场方向成60°角时, 则A 、B 两点的电势差是________V ;若A 、B 两点连线与电场方向垂直时,则A 、B 两点的电势差是________V 。
由电场强度描述 可用电场线形象表示由电势、电势差描述 可用等势面形象表示 E M. .N . N′ 60°【合作探究】1、如图,a 、b 、c 是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a 到c, a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离。
人教版物理选修3-1导学案:电势差与电场强度的关系
电势差与电场强度的关系学案设计一、知识与技能定性把握电势差与电场强度的关系,理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系。
二、过程与方法通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习,培养学生的分析、解决问题的能力.三、情感态度与价值观从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系,培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念,领略物理方法的奥妙,体会物理科学的力量。
四、重点、难点重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系难点:对公式U=E d中d的理解及公式的正确运用预习案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___________.4.解题中运用E=F/q、E=kQ/r 、E=U/d三个公式都可以求场强,但要注意场合和它们5.理解、比较电场强度E 和电势的区别与联系探究案独立思考1、如图所示将电荷量为q 的电荷由A 移动到B 点,AB 间距离为d,匀强电场场强为E, AB 两点间电势差为U AB ,(1)求电场力的功。
提示:q 所受静电力为F=所以静电力做功为问:静电力是一个恒力吗?(2)推导U 和E 的关系:比较得出U AB =Ed .小组讨论2、如图所示的匀强电场中场强为E ,AB 间距离为L, AC 间距离d ,把一点电荷q 从A 移到B ,则电场力做功为:仍可用求功公式直接求解,假设电荷所走路径是由A 沿直线AC 直线到达C ,再由CB 直线到达B ,则做功为:两式相比较,U AB =Ed .结论:W =qU AB 与路径无关.可以得出以上结论.★ :以上两题中都强调匀强电场,为什么?要点例析(1)电场强度与电势差的区别与联系(2)场强的几个公式间的区别与联系(3)公式E=U/d的理解(1)公式E=U/d可以看出,说明相同距离情况下,沿电场线方向电势差越大,电势降落也越快,因此,电场强度除了能描述电场力的性质外,还能有另外一个物理意义,那就是,电场强度是描述电场中电势降落快慢的物理量。
选修3-11_6电势差和电场强度的关系导学案
课题:电势差与电场强度的关系【学习目标】1. 寻找电势差与电场强度的关系----体会过程;2. 理解掌握在匀强电场中表达二者关系的公式-----学会应用;3.知道电场强度的另一单位“伏每米”的物理意义。
【问题导学】然它们都是描绘电场性质的物理量,那我们应该试着探究一下它们之间有什么关系方法提示:E=着在电场中移动电荷来找寻它们的关系。
初次探究,我们从最简单的情况入手:+q在匀强电场中从A点移到B点物理情景(课本P23图1.6-2):推导过程:根据您上面的结论,我说:匀强电场中两点间的电势差=电场强度与这两点间距离的乘积对吗?式中d的含义是什么?您所得结论的准确语言陈述应该是什么?问题二:写出由上述公式得到的电场强度的另一表达式,此式子的物理意义又是什么?在非匀强电场中此式子表示问题三:请证明〔V/m〕与〔N/C〕是相同的达标检测::(协助我们进一步澄清和巩固)1.以下关于匀强电场中的场强和电势差的关系,说法准确的是( )A..的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B.沿电场线方向,任何相同距离上的电势降落必相等C.电势减小的方向必是电场强度的方向D.在相同距离的两点上,电势差大的其电场强度也大2.对公式U=Ed 的理解,以下说法准确的是 ( )A.两点间距离相等,其电势差就相等B.此公式适用于所有的电场中的问题C.公式中的d是通过两点的等势面的垂直距离D.匀强电场中,沿着电场线的方向,任何相等距离上的电势降落必定相等3.下述关于匀强电场的说法准确的是( )A.公式E=F/q 也适用于匀强电场B.U=Ed可知,两点的电势差与这两点的距离成正比C.匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D.匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致4.如图所示,在匀强电场中分布着A、B、C三点,AC⊥BC, ∠B=60°, BC=20cm。
当把一个电荷量q=+10-5C电荷从A点移到B点时,电场力做功为零。
《10.3 电势差与电场强度的关系》导学案
节课题10.3电势差与电场强度的关系 班级: 姓名: 评价:学习目标 1.知道电势差与电场强度的关系式,了解其适用条件. 2.会用关系式U =Ed 处理匀强电场问题. 3.知道电场强度的另一种求法,理解电场强度的另一个单位“伏(特)每米”的意义.师 生 互 动提炼与补充 预习案【课前预习】一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点 的距离的乘积.2.公式:U AB = .二、公式E =U AB d的意义 1.意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点之间的 与这两点沿 之比.2.电场强度的另一种表述:电场强度在数值上等于沿电场方向 上降低的电势.3.电场强度的另一个单位:由E =U AB d可导出电场强度的另一个单位,即 ,符号为V/m. 其中1 V/m =1 N/C.训练案1.(多选)下列说法正确的是( )A .由公式E =U d得,电场强度E 与电势差U 成正比,与两点间距离d 成反比 B .由公式E =U d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小C .在匀强电场中,任意两点间电势差等于场强和这两点沿电场方向的距离的乘积D .公式E =U d只适用于匀强电场 2.如图所示是匀强电场中的一组等势面,每两个相邻等势面间的距离都是25 cm ,由此可确定此电场的电场强度的方向及大小为( )A .竖直向下,E =0.4 V/mB .水平向右,E =0.4 V/mC .水平向左,E =40 V/mD .水平向右,E =40 V/m3.如图所示,沿x 轴正方向场强为E 的匀强电场中,有一动点从A 点开始以O 为圆心,r =OA 为半径逆时针转动一周,O与圆周上的A 点的连线OA 与x 轴正方向(E 方向)成θ角(θ<π2),则此圆周上各点与A 点间最大的电势差为( )A .U =ErB .U =Er (sin θ+1)C .U =Er (cos θ+1)D .U =2Er4.如图所示,A 、B 两点相距10 cm ,E =100 V/m ,AB 与电场线方向的夹角θ=120°,则A 、B 两点间的电势差为( )A .5 VB .-5 VC .10 VD .-10 V5.如图所示的同心圆是电场中的一簇等差等势线,一个电子只在静电力作用下沿着直线由A →C 运动时的速度越来越小,B 为线段AC 的中点,则下列说法正确的是( )A .电子沿AC 方向运动时受到的静电力越来越小B .电子沿AC 方向运动时具有的电势能越来越大C .电势差U AB =U BCD .电势φA <φB <φC6.(多选)如图5所示,一电场的电场线分布关于y 轴(沿竖直方向)对称,O 、M 、N 是y 轴上的三个点,且OM =MN .P 点在y 轴右侧,MP ⊥ON .则下列说法正确的是( )A .M 点的电势比P 点的电势高B .将负点电荷由O 点移动到P 点,静电力做正功C .M 、N 两点间的电势差大于O 、M 两点间的电势差D .M 、N 两点间的电势差小于O 、M 两点间的电势差7.如图6△ABC 中,∠B 为直角,∠A =60°,AB =4 cm ,空间中存在一匀强电场,其方向平行于△ABC 所在的平面,A 、B 、C 三点的电势分别为0 V 、2 V 、8 V ,则该电场的电场强度为( )A .50 V/mB .50 3 V/mC .100 V/m D.10033V/m 8.如图7所示为边长为2 m 的菱形ABCD ,匀强电场方向平行于菱形所在平面,∠B =60°,将一电子从A 点移动到B 点或D 点,克服静电力做功均为8 eV.下列说法正确的是( )A .匀强电场的电场强度为8 V/m ,方向由A 指向CB .匀强电场的电场强度为4 V/m ,方向由A 指向CC .匀强电场的电场强度为8 V/m ,方向由C 指向AD .匀强电场的电场强度为4 V/m ,方向由C 指向A9.如图8所示,在电场强度E =2×103 V/m 的匀强电场中有三点A 、M 和B ,AM =4 cm ,MB =3 cm ,AB =5 cm ,且AM 边平行于电场线,把一电荷量q =2×10-9 C 的正电荷从B 点移动到M 点,再从M 点移动到A 点,静电力做功为( )A .1.6×10-7J B .1.2×10-7 JC .-1.6×10-7 JD .-1.2×10-7 J10.匀强电场中的三点A 、B 、C 是一个三角形的三个顶点,AB 的长度为1 m ,D 为AB 的中点,如图9所示,已知电场线的方向平行于△ABC 所在平面,A 、B 、C 三点的电势分别为14 V 、6 V 和2 V .设电场强度大小为E ,一电荷量为1×10-6 C 的正电荷从D 点移到C 点静电力所做的功为W ,则( )A .W =8×10-6 J ,E >8 V/mB .W =6×10-6 J ,E >6 V/mC .W =8×10-6 J ,E ≤8 V/mD .W =6×10-6 J ,E ≤6 V/m11.如图10所示,梯形abdc 位于某匀强电场所在平面内,两底角分别为60°、30°,cd =2ab =4 cm.已知a 、b 两点的电势分别为4 V 、0,将电荷量q =1.6×10-3 C 的正电荷由a 点移动到c 点,克服静电力做功6.4×10-3 J .下列关于电场强度的说法正确的是( )图10A .方向垂直bd 斜向上,大小为400 V/mB .方向垂直bd 斜向上,大小为200 V/mC .方向垂直bc 斜向下,大小为80033V/m D .方向垂直bc 斜向下,大小为40033V/m 12.一根长为L 的细线,一端固定于O 点,另一端拴一质量为m 、带电荷量为q 的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将线与小球拉成水平,小球静止在A 点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B 点速度恰好为零.求:(不计空气阻力)(1)A 、B 两点的电势差U AB ;(-3mgL 2q ) (2)匀强电场的场强大小.(3mg q)13.如图所示,A 、B 、C 为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10-8 C 的正点电荷从A 点移到B 点,静电力做功为3×10-6 J ,将另一电荷量为10-8 C 的负点电荷从A 点移到C 点,克服静电力做功为3×10-6 J .若AB 边长为2 3 cm ,则电场强度的大小为多大?方向如何?(104 V )。
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第五节《电势差》导学案 0910
基础导学:
一、电势差与电势的关系。
1、电势差定义:也叫。
设电场中A点的电势为,B点的电势为,
电势差表示成也可以表示成
2、量性:
思考:电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?
正负表示
电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?
二、静电力做功与电势差的关系。
1、电荷q从电场中A点移到B点,静电力做功与电势差的关系。
W
AB
= = = =
即
或
2、单位:符号1V=1 J/C
在数值上等于
3、物理意义:
(1)U AB由什么决定?跟W AB、q有关吗?(2)W AB跟q、U AB有关吗?
(3)注意W AB、q、U AB计算过程中的正负号问题
针对练习:1在如图所示的电场中,把点电荷q=+2×10-11C,由A点移到B点,电场力做功W AB=4×10-11J。
A、B两点间的电势差U AB等于多少?B、A两点间的电势差U BA等于多少?
2、如图所示的电场中,A、B两点间的电势差U
AB
=20 V,将点电荷q= -2×10-9C,由A点移到B点,静电力所做的功是多少?
3.如图所示,B、C、D三点都在以点电荷十Q为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A 点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较 ( )
A.W
AB
>W
AC
B.W
AD
>W
AB
C.W
AC
=W
AD
D.W
AB
=W
AC
4.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()
A.电势差的定义式U AB=W AB/q,说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比
B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
C.将l C电荷从A点移到B点,电场力做
1 J
的功,这两点间的电势差为
1 V
D.电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
第六节、《电势差与电场强度的关系》
基础导学:
1、在匀强电场中两点间的电势差等于_____ _______
2、在匀强电场中,电场强度的大小等于
公式E=___________,单位___________.
注意:公式中d的意义
3、电场中,电势降落最快的方向为
4、场强三个公式
(1)电场强度定义式:适用条件:
(2)点电荷:适用条件:
(3)匀强电场:适用条件:
针对练习1:如图所示,在场强为E=4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5.cm的A、B两点,
两点连线与电场强度成30°角。
求A、B两点间的电势差。
例1:匀强电场中线段AC,B为中点,则U AB与U BC的关系
匀强电场中AB、CD为平行等长的线段,分析U AB与U CD的关系
针对练习2:a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线
与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如
图所示,由此可知c点的电势为()
A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V
针对练习3:图中,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20 cm.
把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B,静电力做功为零;从B移到C,静电力做功为
3
10
73
.1-
⨯
-J,则该匀强电场的场强大小和方向是
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A B斜向下
巩固练习:
1、下列关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的说法是( )
A.在相同距离上的两点,电势差大的其场强必定大
B.任意两点间的电势差,等于场强和这两点间距离的乘积
C.沿着电场线方向,经过任何相同的距离电势降落必定相等
D.电势降低的方向必定是电场强度的方向
2、以下说法正确的是:
A、匀强电场中各处的场强相等,电势也相等;( )
B、场强为零的区域中,电势处处相同;
C、沿电场线方向电场强度一定越来越小;
D、电势降低的方向就是电场线的方向。
3、如右图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2 cm,由此可以确定电场
强度的方向和数值是()
A.竖直向下,E=100 V/m
B.水平向左,E=100 V/m
C.水平向左,E=200 V/m
D.水平向右,E=200 V/m
C。