辽宁省葫芦岛市第八高级中学高中物理1.6电势差与电场强度的关系导学案(无答案)新人教版选修3-1
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。
人教版高中物理选修《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一【教材分析】本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系,虽然前者是标量,后者是矢量,但通过静电力做功在两者之间建立了联系。
本节内容的重点是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。
二【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(d 为沿场强方向两点所在等势面的距离)三.课前预习1、电场的两大性质:① 力的性质,由电场强度描述,可用电场线形象表示; ②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
2、等势面有哪些特点?①沿等势面移动电荷电场力不做功;② 等势面与电场线垂直,且电场线从高电势指向低电势; ③ 任意两个等势面不相交。
四 、电场强度与电势差的关系.根据电势差的定义式,得U =B A E q B A qE q W '⋅='⋅=用d 表示A 、B 在场强方向上的距离AB ′,则上式可写为:U=E d知识总结:1、 上式是在匀强电场中推出的,它不适用于非匀强电场。
2、 在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。
3、 U 是两点间的电势差,d 是沿电场方向的距离4、 计算时代入绝对值5、 由dU E AB =,可得E 的单位 V J Nm N m Cm Cm C === 五、场强的三种求法1、E =F / q 定义式,适用于任何电场(真空、介质) 2、E =KQ / r 2 适用于点电荷的电场(真空、点电荷) 3、 E =U / d 适用于匀强电场(真空)例1.在电场中,A 、B 两点的电势差U AB >0,那么将一负电荷从A 移到B 的过程中( ).(A)电场力做正功,电势能增加 (B)电场力做负功,电势能增加(C)电场力做正功,电势能减少 (D)电场力做负功,电势能减少例2:将一电量为l.6×10-8C 的负电荷在电场中从A 点移动到B 点,克服电场力做功为6.4×10-6J ,则AB 两点间电势差为______V.例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?例4: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31073.1-⨯-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 斜向下六.巩固训练1、关于电势差与场强的关系,下列说法中正确的是( ).(A)U=Ed 关系式适用于任何电场(B)在匀强电场中,两点间的电势差正比于两点间的距离(C)U=Ed 公式中的d 是指两点所在等势面间的距离(D)V /m 和N /C 两单位相等2、如图所示是一匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2cm ,由此可确定电场强度大小是______N /C.3、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。
1.6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【学习目标】1.学生 理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2. 学生会用关系式U=Ed 进行计算。
3. 学生通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析、推理能力。
【学习重点】场强与电势差关系的理解及应用。
【学习难点】场强与电势差关系的理解及应用。
【学法建议】 阅读、讨论、合作探究自主学习1、匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 的乘积。
公式表示为 。
2、在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的 与两点沿电场强度方向距离的比值,公式表示为 。
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、由公式E=U/d 得出的电场强度单位是 ,以前学过的电场强度单位是 合作探究问题1:如图表示某一匀强电场的等势面和电场线。
沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点,设A 、B 两点间的距离为d ,电势差为UAB ,场强为E 。
则电场力所做的功:从能的角度:从力的角度:比较功的两个计算结果得到:UAB=结论:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于 问题2: 如图表示某一匀强电场的等势面和电场线,有相距为L 的A 、B 两点,两点连线与场强方向成α角。
把正电荷q 由A 点移动到B 点,设A 、B 两点间的距离为L ,电势差为UAB ,A 、B '两点间的距离为d ,场强为E 。
则电场力所做的功:从能的角度: 从力的角度: 比较功的两个计算结果得到:UAB=结论:在匀强电场中,两点间的电势差等于 问题3:分析U AB =Ed 适用条件和式中各物理量意义质疑拓展:非匀强电场中,等差等势面之间的距离相等吗?如点电荷的电场中的等势面。
E B L结论:等差等势面密处场强 ,等势面疏处场强 。
问题4:从电势差的角度理解电场强度电场强度与电势差的关系也可以写做E= ,此式物理意义是:质疑拓展:如图所示,B 、C 、D 是匀强电场中某一等势面的三个点,则AB 、AC 、AD 这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗?你能得到什么结论。
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。
辽宁省葫芦岛市第八高级中学高中物理 1.4电势能和电势导学案(无答案)新人教版选修3-1
电势能和电势【学习目标】1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
2、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。
预习案【课前汇报】重力做功的特点:重力做功和重力势能的变化关系【课前预习】从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?1:静电力做功的特点:结合课本图1。
4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
1)q沿直线从A到B:2)q沿折线从A到M、再从M到B:3)q沿任意曲线线A到B:结果都一样即:W=qELAM =qELABcos结论:2:定义、概念梳理 1)电势能:静电力做功与电势能变化的关系: 表达式:电势能零点的规定(若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。
教材P 17)2)关于电势能零点的规定: 3)电势 4)等势面: 探究案 一 电势能问题一、判断电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低(仔细观察教材P 17图1.4-2;1.4-3)问题二、求电荷在电场中某点具有的电势能(电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。
如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为:AB AB PA qEL W E ==)例1. 如图,在场强E= 103N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1c 从A 移动到B,AB 相距L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化?若规定E PB =0,则E PA =?1)电势能与电场力做功:电场力做正功,电荷的电势能;电场力做负功,电荷的电势能。
电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与相互转化,而它们的总量保持不变。
注意:1.电势能零点的规定:大地或无穷远默认为零等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力电荷在电场中某一点A具有的电势能EP所做的功W的。
人教版 高二物理 选修3-1 第一章:1.6电势差和电场强度的关系 导学案(无答案)
亳州一中南校物理翻转课堂课时学案第1页学 案 内 容 问题记录 二、公式U AB =Ed 的理解与应用【例1】匀强电场中沿电场线方向相距5 cm 的A 、B 两点的电势差U AB =15 V ,则沿电场线方向相距11 cm 的B 、C 两点的电势差U BC =________ V .【例2】如图所示,A 、B 两平行金属板间的匀强电场的场强E =2×105 V/m ,方向如图所示.电场中a 、b 两点相距10 cm ,a 、b 连线与电场线成60°角,a 点距A 板2 cm ,b 点距B 板3 cm ,求: (1)电势差U Aa ,U ab 和U AB ;(2)用外力F 把电荷量为1×10-7 C 的正电荷由b 点匀速移动到a 点,那么外力F 做的功是多少?【例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?E . N ′60°M..N三、微课助学:观看视频,加深对问题的理解,并提出不理解的问题。
请同学们记录自己的错题并分析原因第 2 页训练展示学案命题人:学生笔记(教师点拨) 达标练习:1.在匀强电场中,关于电势差与电场强度的下列说法正确的是()A.任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离之积B.沿电场方向,任意相同距离上电势差必定相等C.电势降低的方向就是电场强度的方向D.距离相同的两点上,电势差越大,这两点间的电场强度越大2.如图所示,在E=500 V/m的匀强电场中,a、b两点相距d=2 cm,它们的连线跟场强方向的夹角是60°,则Uab等于()A.5 V B.10 VC.-5 V D.-10 V3.如图所示,匀强电场场强为1×103 N/C,ab=dc=4 cm,bc=ad=3 cm,则下述计算结果正确的是()A.ab之间的电势差为4000 VB.ac之间的电势差为50 VC.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,静电力做功为零D.将q=-5×10-3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,静电力做功都是-0.25J4.如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列.A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.A、C两点的电势依次为φA=10 V和φC=2 V,则B点的电势是( )A.一定等于6 V B.一定低于6 VC.一定高于6 V D.无法确定第3页进阶练习:命题人:学生笔记教师点拨5.如图所示,a、b是电场线上的两点,将一点电荷q从a移到b,电场力做功W,且知a、b间的距离为d,以下说法正确的是()A.a、b两点间的电势差为qWB.a处的电场强度qdWE=C.b处的电场强度qdWE=D.a点的电势为qW6.如图所示,A、B、C是匀强电场中的等腰直角三角形的三个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15 V,φB=3 V,φC=-3 V,试确定场强的方向,并画出电场线.7.如图所示A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知A、B、C三点的电势分别为φA=15V,φB=3V,φC=-3V.用作图法求D点的电势φD.自我反思:第4页。
1.6电势差与电场强度的关系导学案(经典实用)
2014-2015学年第一学期 物理选修3-1导学案 编号:8 使用时间:2014.09 编写人:陈明生 审核人: 负责人: 班级: 小组: 姓名: 组内评价: 教师评价:第 页共 页 第 页共 页§1.6 《电势差与电场强度的关系》导学案学习目标:1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2、会用关系式U=Ed 进行计算。
3、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养能力分析和推理能力。
4. 以极度的热情投入到学习中,在合作探究学习过程中体验学习的乐趣。
预习指导重点:场强与电势差关系的理解及应用。
难点:场强与电势差关系的理解及应用。
引入新课:电场强度和电势都是描述电场的物理量,它们之间有什么关系呢?本节课以匀强电场为例进行讨论。
自主学习,合作探究:一、电势差与电场强度的关系如图所示的匀强电场中有A 、B 两点,A 、B 两点位于同一条电场线上,B 、C 连线垂直电场线,已知场强大小为E ,A 、B 两点间的电势差为U AB ,A 、B 间距离为d ,电荷q 从A 点移动到B 点,回答下列问题:(1)电荷所受静电力是多少?从力和位移的角度计算静电力所做功的大小.通过A 、B 间的电势差计算静电力做功的大小.(2)比较两次计算的功的大小,电势差与电场强度有何关系?(3)在图中,如果将电荷从A 点移动到C 点,再利用(1)问的推导过程试着推导,能获得何结论?(已知AB 与AC 的夹角为θ)[要点提炼]1.公式U =Ed 只适用于_____________,其中d 为A 、B 两点沿电场方向的距离.2.电场中A 、B 两点的电势差U AB 跟电荷移动的路径___,由电场强度E 及A 、B 两点沿电场方向的距离d 决定.3.公式E =____说明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,且场强方向就是电势________的方向.4.在匀强电场中,沿任意一个方向,电势降落都是均匀的,故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等;在匀强电场中,相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等. 二、对电场强度的进一步理解1.教材中给出了电场强度的三个计算公式,这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的,为了加强对这三个公式的理解,下面列表进行对比.请填空.2.为什么在等差等势面中等势面越密集的地方电场强度就越大?。
《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 学案[学习目标] 1.理解电势能、电势差、电势、等势面的的概念. 2.能求解电场力做的功和电场中的电势. 3.掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系.1.动能定理:合外力所做的功等于物体动能的变化. 2.电场力做功的计算方法(1)W AB =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场线方向的位移. (2)W AB =qU AB ,适用于任何形式的电场.3.电势能大小由电场和电荷决定.电场力做功与电势能变化的关系为W =ΔE p ,电势能与电势的关系E p =φq .4.电势φ=E pq ,是反映电场性质的物理量,其大小与零电势点的选取有关.通常把离场源电荷无穷远处的电势规定为零,或把地球表面的电势规定为零. 5.A 、B 两点间的电势差U AB =W ABq=φA -φB ,其大小与零电势点的选取无关. 6.用电场线和等势面可以形象地研究电场:(1)沿电场线的方向电势逐渐降低;(2)等势面一定与电场线垂直,等差等势面越密的地方电场强度越大,反之则越小.7.匀强电场中电势差与场强的关系式:U =Ed ,其中d 为电场中两点间沿电场线方向的距离.电场中场强方向是指电势降低最快的方向.一、电势、电势能、电场力做功的综合分析计算电场力做功的方法,常见的有以下几种:(1)利用电场力做功与电势能的关系求解:W AB =E p A -E p B .(2)利用W =Fd 求解,此公式只适用于匀强电场. (3)利用公式W AB =qU AB 求解. (4)利用动能定理求解.例1 为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ,必须对电荷施加一恒力F ,如图1所示.若AB =0.4 m ,α=37°,q =-3×10-7 C ,F =1.5×10-4 N ,A 点电势φA =100 V .(不计重力)图1(1)在图中用实线画出电场线,用虚线画出通过A、B两点的等势线,并标明它们的电势值.(2)q在由A到B的过程中电势能的变化量是多少?解析(1)由平衡条件可知电场力方向与F方向相反、大小相等,又知点电荷带负电,故电场强度方向与电场力方向相反,所以电场方向与F方向相同,如图所示.E=F|q|=1.5×10-43×10-7N/C=5×102N/C,U BA=φB-φA=-E AB cos α,φB=φA-E AB cos α=-60 V.(2)负电荷在由A到B的过程中,电势能增加,增量为ΔE p=-qEd=qU BA=-3×10-7×(-160) J=4.8×10-5 J.答案(1)见解析图(2)4.8×10-5 J二、电场线、等势面和运动轨迹等方面的综合带电粒子在电场中运动时,在电场线密处所受电场力大,加速度也大;其速度方向沿轨迹的切线方向或与切线相反的方向,所受电场力的方向沿电场线的切线方向,所受合外力的方向指向曲线凹侧;其速度方向与电场力方向夹角小于90°时电场力做正功,大于90°时电场力做负功.例2两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受电场力的作用,则粒子在电场中()A.做直线运动,电势能先变小后变大B.做直线运动,电势能先变大后变小C.做曲线运动,电势能先变小后变大D.做曲线运动,电势能先变大后变小解析带负电的粒子受到的电场力垂直电势为0 V的等势面向上,粒子做曲线运动,电场力先做正功后做负功,电势能先变小后变大,故C正确.答案 C针对训练某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M运动到N ,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是 ( )A .粒子必定带正电荷B .由于M 点没有电场线,粒子在M 点不受电场力的作用C .粒子在M 点的加速度小于它在N 点的加速度D .粒子在M 点的动能小于在N 点的动能 答案 ACD解析 根据带电粒子运动轨迹弯曲的情况,可以确定粒子受电场力的方向沿电场线方向,故此粒子带正电,A 选项正确.由于电场线越密,电场强度越大,粒子受到的电场力就越大,根据牛顿第二定律可知其加速度也越大,故此粒子在N 点加速度大,B 项错误,C 选项正确.粒子从M 点运动到N 点,电场力做正功,根据动能定理得此粒子在N 点的动能大,故D 选项正确. 三、等分法确定等势点(等势线)根据“匀强电场中,任意方向上,平行且相等的两个线段之间的电势差相等”,先确定电势相等的点,画出等势面;根据电场线和等势面的关系,画出电场线.例3 如图4所示,A 、B 、C 是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点,已知A 、B 、C 三点的电势分别为φA =15 V ,φB =3 V ,φC =-3 V ,试确定场强的方向,并画出电场线.图4解析 根据A 、B 、C 三点电势的特点,在AC 连线上取M 、N 两点,使AM =MN =NC ,如图所示,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,由U =Ed 可知,U AM =U MN =U NC =φA -φC 3=15-(-3)3 V =6 V .由此可知,φN=3 V ,φM =9 V ,B 、N 两点等电势,BN 的连线即为等势线,那么电场线与BN 垂直.电场强度的方向为 电势降低的方向:斜向下. 答案 见解析 四、电场中的动力学问题带电体在电场中的平衡问题和一般的平衡问题相同,在原有受力分析的基础上增加了电场力,根据带电体在电场中的平衡情况列出平衡方程.当带电体在电场中做加速运动时,可用牛顿运动定律和动能定理求解.例4 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E ,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m 的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图5所示.请问:图5(1)小球带电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?解析 (1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示 F T sin θ=qE ① F T cos θ=mg②由①②得tan θ=qE mg ,故q =mg tan θE(2)由第(1)问中的方程②知F T =mgcos θ,而剪断丝线后小球所受电场 力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电 场力的合力等于mg cos θ.小球的加速度a =F 合m =g cos θ,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属板时,它的位移为x =b sin θ,又由x =12at 2得t =2x a=2b cos θg sin θ= 2bgcot θ 答案 (1)mg tan θE(2)2bgcot θ1.(等势面、电场线和运动轨迹的综合)如图6所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知()图6A.三个等势面中,a的电势最高B.带电质点通过P点时电势能较大C.带电质点通过P点时动能较大D.带电质点通过P点时加速度较大答案BD解析由轨迹QP可以确定质点的受力方向,由于该质点带正电,所以可以判断P点电势高.由Q到P,电场力做负功,电势能增加,故质点在P点电势能较大,由于P处等势面密集,所以带电质点通过P点时加速度较大.2.(等分法确定等势点)下列图中,a、b、c是匀强电场中的三个点,各点电势φa=10 V,φb =2 V,φc=6 V,a、b、c三点在同一平面上,图中电场强度的方向表示正确的是()答案 C解析线段ab的中点的电势为6 V,与c点等电势,故应按C图求解.电场的方向由电势高处指向电势低处.故C图正确.3.(由等势面定电场线)如图7所示,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=10-5 C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-1.73×10-3 J,则该匀强电场的电场强度的大小和方向为()图7A .865 V/m ,垂直AC 向左B .865 V/m ,垂直AC 向右 C .1 000 V/m ,垂直AB 斜向上D .1 000 V/m ,垂直AB 斜向下 答案 D解析 把电荷q 从A 移到B ,电场力不做功,说明A 、B 两点在同一等势面上.因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故题图中直线AB 即为等势线,电场强度方向应垂直于AB ,可见,选项A 、B 错误;U BC =W BC q =-1.73×10-310-5 V =-173 V ,说明B 点电势比C 点低173 V ,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB 斜向下,电场强度大小E =U d =U CB BC sin 60°=1730.2×32 V/m =1 000 V/m ,因此选项D 正确,C 错误.4.(电势、电势差、电场力做功的计算)如图8所示,a 、b 、c 、d 为匀强电场中四个等势面,相邻等势面间距离均为2 cm ,已知U AC =60 V ,求:图8(1)设B 点电势为零,求A 、C 、D 、P 点的电势; (2)将q =-1.0×10-10C 的点电荷由A 移到D ,电场力所做的功W AD ;(3)将q =1.0×10-10C 的点电荷由B 移到C ,再经过D 最后回到P ,电场力所做的功W BCDP .答案 (1)30 V -30 V -60 V 0 (2)-9.0×10-9 J (3)0 解析 (1)由题意可知φP =φB =0U AC =60 V ,U AB =U BC ,所以U AB =φA -0=30 V则φA =30 V ,同理φC =-30 V ,φD =-60 V (2)W AD =qU AD =q (φA -φD )=-9.0×10-9 J(3)由于电场力做功与路径无关,只与初、末位置有关,所以做功为W BCDP =qU BP =0. 5.(电场中的动力学问题)如图9所示,Q 为固定的正点电荷,A 、B 两点在Q 的正上方和Q 相距分别为h 和0.25h ,将另一点电荷从A 点由静止释放,运动到B 点时速度正好变为零,若此电荷在A 点处的加速度大小为34g ,求:图9(1)此电荷在B 点处的加速度;(2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示). 答案 (1)3g ,方向竖直向上 (2)-3kQh解析 (1)由题意可知,这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q ,由牛顿第二定律得,在A 点时:mg -k Qq h 2=m ·34 g .在B 点时:k Qq(0.25h )2-mg =m ·a B ,解得a B =3g ,方向竖直向上.(2)从A 到B 的过程,由动能定理得mg (h -0.25h )+qU AB =0,解得U AB =-3kQh.。
人教版高中物理选修3-1导学案:1.6电势差和电场强度的关系(导学案)(无答案)
《 1.6 电势差与电场强度的关系》第 1 课时导学案编写人:赵兰波审核人:审批人:【学法指导】1.认真阅读教科书,努力完成“基础导学”部分的内容;2.探究部分内容可借助资料,但是必须谈出自己的理解;不能独立解决的问题,用红笔做好标记;3.课堂上通过合作交流研讨,认真听取同学讲解及教师点拨,排除疑难;4.全力以赴,相信自己!学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观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。
学习重点匀强电场中电势差与电场强度的关系学习难点对公式 U=E d中d的理解及公式的正确运用【学习过程】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.解题中运用E=F/q、E=kQ/r2、E=U/d 4.理解、比较电场强度E和电势 三个公式都可以求场强,但要注意场合和它们区别与联系【探究案】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,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:1 / 2比较得出U AB=Ed.2、如图所示的匀强电场中场强为E ,AB间距离为L, CD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沿直线到达B,则做功两式相比较,U AB=Ed.结论:W=qU AB与路径无关.可以得出以上结论【预习自测】如图所示,匀强电场的场强E=100 V/m,A、B两点相距0.1 m,AB连线与电场线的夹角为60o,则A、B两点的电势差为多少?我的(反思、收获、问题):2 / 2。
高中物理 1.6 电势差与电场强度关系导学案新人教版选修
高中物理 1.6 电势差与电场强度关系导学案新人教版选修【学习目标】1、理解电势差与电场强度定量关系2、知道电场强度的另一个单位:【知识梳理】公式U=Ed的推导:【典型例题】【例1】关于匀强电场电势差和场强的关系,正确的说法是:()A、在相同距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B、任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C、电势减小的方向必定是场强的方向D、沿电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等【例2】如图所示,匀强电场中有A、B、C三点,它们的连线构成一个直角三角形,AB=0、12m,AC=0、05m,把一电荷量q=-110-8C的点电荷从B点移到C 点,电场力做功为510-7J,把点电荷从B点移到A点,电场力做功仍为510-7J,由此可知电场强度的方向为,电场强度的大小为,B、C两点带电电势差是。
【例3】如图所示,为某一电场的电场线和等势面。
已知则:()A、B、C、D、上述情况都有可能【针对练习】1、关于静电场的说法中正确的是:()A、在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B、在匀强电场中,电势降低的方向就是场强方向C、电荷在等势面上移动时不受电场力D、若电场力对电荷作正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一定增加2、下列对于公式E=的理解,错误的是:()A、它仅适用于匀强电场B、在匀强电场中,场强的数值等于每单位距离上降低的电势C、场强的另一单位V/m,适用于任何电场D、只要测出两点的电势差和两点的间距,就可算出电场强度3、如图所示,有竖直向下的匀强电场,A、B两等势面间距离为5㎝,电势差为25V,在电场中P点固定放置电量为510-9C的负点电荷,此时电场中有一点场强为零,此点在P点的:()A、上方30㎝B、下方30㎝C、上方25㎝D、下方25㎝4、如图所示,匀强电场中的A、B、C三点的连线构成边长为的等边三角形。
把带电量为-e的电子从A移动到B,电场力做功W;把带电量为e的粒子从B移到C,电场力也做功W,则下列说法中正确的是:()A、A、B、C三点的电势关系为A>B>CB、A、B、C三点的电势关系为A>B=CC、电场强度的方向一定与AC垂直D、若场强与纸面平行,则场强大小等于5、如图所示,MN是一负的点电荷电场中的一条电场线,场强方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec和a、b、c,则下列关系正确的是:()A、Ea>Eb>EcB、Ea=Eb=EcC、a>b>cD、a-b=b-c6、AB是电场中的一条电场线,若将一负电荷从A点处自由释放,负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如图所示,则A、B两点的电势高低和场强的大小关系是:()A、A>B ,EA>EBB、A>B ,EA<EBC、A<B ,EA>EBD、A<B ,EA<EB7、如图,两平行金属板A、B间为一匀强电场,A、B相距6㎝,C、D为电场中的两点,且CD=4㎝,CD连线和场强方向成60角。
辽宁省葫芦岛市第八高级中学高中物理 1.5电势差导学案(无答案)新人教版选修3-1
5 电势差【学习目标】1、理解掌握电势差的概念2、会推导电势差与电场力做功的关系式【课前汇报】电场力功和电势能的变化关系预习案1.用不同的位置作为测量高度的起点,同一点的高度不同,但两点的高度差_______,同理,选择不同点作为电势的零点,电场中某点电势的数值也会_________,但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。
我们把电场中两点的电势的差值叫做________,也叫_____。
电势差用字母____表示,设电场中A、B两点的电势分别为φA 、φB,则A、B两点的电势差UAB=___________。
2、电势差是____量,电势的数值与零电势点的选取____,而电势差的数值与零电势点的选取_____。
电势差仅与电场中_______有关,它是反映_________性质的物理量。
3、电势差UAB 为正表示________,UAB为负表示________。
4、电势差的单位:符号:探究案【探究一】、电势差UAB 与UBA相同吗?电势差的正负表示什么意义?电势差的数值与零电势点的选取有关吗?【探究二】、静电力做功与电势差的关系的推导:电荷q 从电场中A 点移到B 点,试推导静电力做功与电势差的关系。
电势差与静电力做功的关系(通过W=E PA —E PB 推导)AB W = 或AB U =(1)只要知道电场中两点的电势差,就可以求出在这两点间移动电荷时静电力做的功,而不必考虑 和 。
(2)公式的适用范围?拓展:试总结计算电场力做功的几种方法。
例题:见课本21页例题。
变式训练:有一个带电量q = −3.0×10−6C 的点电荷,从电场中的A 点移到B 点时,克服电场力做功6.0×10−4J ,从B 点移到C 点时,电场力做功9.0×10−4J 。
试问: (1)A 、B 、C 三点之间的电势差U AB 、U BC 和U CA 各是多少?(2)若规定B 点电势为零,则A 、C 两点的电势φA 和φC 各是多少?该电荷在A 、C 两点的电势能εA 和εC 分别又是多少? 当堂检测 1、.关于U AB =qW AB和W AB = qU AB 的理解,正确的是( )A .电场中的A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比 B .在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比C .U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D .W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关2.在电场中,一个电子从A点移到B点,电场力做功30eV ,则A、B的电势差UAB等于 ________,如果已知B点的电势为110V,则A的电势φA等于__________,如果规定A点为零电势点,则B点的电势φB等于___________ 。
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。
1.6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三维目标(一)知识与能力1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系.对于公式要知道推导过程.2、能够熟练应用解决有关问题.(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,培养学生对科学的探究精神,体会自然科学探究中的逻辑美.重点、难点重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系难点:匀强电场中电势差与电场强度的关系U AB=Ed中d的理解及公式正确运用自主预习案1.有关场强的公式:E= ,E= ,E=,它们的适用条件分别是什么?2.匀强电场中电势差和电场强度的关系沿场强方向的两点间的电势差等于场强和.在匀强电场中,场强在数值上等于合作探究案探究一电势差与电场强度的关系情景设疑:为了便于研究问题,以匀强电场为例进行分析,电荷受的电场力与场强有关,电场力做功与电势差有关,场强与电势差应具有一定的关系,其关系如何呢?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?1.在匀强电场E中,把点电荷q从A移到B,则电场力做功 W与AB两点电势差U AB的关系为?电场力做功W 与E 之间的关系?2.电势差U 与电场强度E 之间的关系?如果AB 不沿电场线方向,此结论还成立吗?说说你的理由。
【小试牛刀1】 如图,匀强电场E=100V/m ,A 、B 点相距10cm ,A 、B 连线与电场夹角为60o,则U AB 之值为( ) A.-10V B.10V C.-5V D.-53V 探究二一、公式U AB =Ed 的理解及应用1.d 代表哪段距离?非匀强电场中,可以用这个公式来进行计算吗?(非匀强电场电势差与距离的关系)二、电场强度的再理解1.电场的方向就是电势降低最快的方向2.比较电场强度的三个公式:E=F/q E=Kq/r 2和 E=U/d【小试牛刀2】 下列关于 匀强电场中场强和电势差的关系,正确的是( )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,等于场强大小和这两点间距离的乘积C. 沿着电场线方向,任意相等距离上的电势降落必相同D. 电势降落的方向必是场强方向巩固训练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3.图1所示,在场强为E 的匀强电场中有A 、B 两点,AB 连线长L ,与电场线夹角为α.则AB 两点的电势差为 [ ]A .零B .ELC .ELsin αD .ELcos α4.图2所示的匀强电场场强为103N/C ,ab =dc =4cm ,bc =ad =3cm .则下述计算结果正确的是 [ ]A.ab之间的电势差为40V.B.ac之间的电势差为50V.C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25J.课后作业1.下列对关系式U=Ed的理解,正确的是()abA.式中的d是a、b两点间的距离 B.a、b两点间距离越大,电势差越大C. d是a、b两个等势面的距离D.此式适用于任何电场2.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,电势差大的其场强也必定大B.场强在数值上等于每单位距离上的电势降落C.沿着电场线方向,任意相同距离上的电势降落必定相等D.电势降低的方向必定是电场强度的方向3.图1所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α.则AB两点的电势差为[ ]A.零B.ELC.ELsinαD.ELcosα4.图2所示的匀强电场场强为103N/C,ab=dc=4cm,bc=ad=3cm.则下述计算结果正确的是[ ]A.ab之间的电势差为40V.B.ac之间的电势差为50V.C.将q=-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abcd移动一周,电场力做功为零.D.将q=-5×10-3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c,电场力做功都是-0.25J.●拓展练习5.在水平放置的平行金属板之间有一个带电液滴,恰巧静止,液滴所带电量为3.2×10-19C,重量为1.6×10-14N,若板间距为10mm,则两板间的电压为[ ]A.500VB..1000VC.1500VD.2000V。
1.6电势差与电场强度的关系--导学案
2.2 《电势差与电场强度的关系》导学案学习目标:1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2、会用关系式U=Ed 进行计算。
重点难点:电场强度与电势差关系的理解及应用。
合作探究:问题1:如图:表示某一匀强电场的等势面和电场线。
沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点 ,设A 、B 两点间的距离为d ,电势差为U ,场强为E 。
则电场力所做的功:从力的角度:W = = ① 从能的角度:W = ② 由 ① ② 两式得:U =问题2:如图,在匀强电场E 中,有相距为L 的A 、B 两点,两点连线与场强方向成α角。
则A 、B 两点间的电势差为U = EL ,对不对?问题3:总结电势差和电场强度的关系的3种说法:(1)在匀强电场中两点间的电势差等于 .表达式: 。
(2)在匀强电场中电场强度的大小等于表达式: 。
(3)电场强度在数值上=沿电场方向每单位距离上降低的 .问题4:电场中A 、B 两点的电势差U AB 跟移动电荷的路径有关吗?电场中两点间的电势差类同于重力场中两点间的 .问题5:单位长度内,沿AB 、 AB´ 两个方向,哪个电势降落的快?规律总结:场强E 的方向是 降落最快的方向。
问题6:非匀强电场中,等差等势面之间的距离相等吗?规律总结:等差等势面密处场强 ,等势面疏处场强 。
E典例剖析[例题一] 关于匀强电场中的场强和电势差的关系,下列说法正确的是 ( )A .任意两点间的电势差等于电场强度的大小和这两点间距离的乘积B .沿电场线方向,任意相等距离上电势降落必定相等C .电势降低的方向必是场强方向D .在不同的匀强电场中取相同距离的两点,电势差大的其场强也大[例题二] 如图所示,匀强电场场强E =100 V/m ,A 、B 两点相距10 cm ,A 、B 连线与电场线夹角为60°,则B 、A 两点之间的电势差为 ( ) A .-10 V B .10 V C .-5 V D .-5 3 V 当堂达标:1.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 .电势降低最快的方向就是电场线的方向2.若带正电荷的小球只受到电场力作用,则它在电场中 ( )A .一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B .一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C .不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D .不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动3.如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a 、b 两点的电势分别为φa =-50V ,φb =-20V ,则a 、b 连线的中点c 的电势φc 应为 ( )A .φc =-35VB .φc >-35VC .φc <-35VD .无法判断4. 如图14-66所示,A 、B 两点相距10cm ,E =100V/m ,AB 与电场线方向夹角θ=120°, 求AB 两点间的电势差.5. 在匀强电场中,将一电荷量为C 5102-⨯的负电荷A 点移动到B 点,其电势能增加了0.1J ,已知A 、B 两间距离2cm ,两点连线与电场方向成60°角,如图所示。
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静电场
第6节 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关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2、会用关系式U=Ed 进行计算。
3、知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义。
4、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析能力和推理能力。
预 习 案
【使用说明及学法指导】
1. 认真研读教材,并勾画课本,写上提示语,标注序号。
(时间3分钟)
2. 掌握匀强电场中U =Ed 的推导,并完成教材助读。
(时间3分钟)
3. 完成预习自测题目,及探究点中问题2。
(时间5分钟)
4. 预习过程中应特别注意电场强度的物理意义。
5. 将预习中不能解决的问题标识出来,并写道“我的疑问”处。
6. 总限时15分钟,独立完成。
Ⅰ。
教材助读:
沿场强方向移动电荷
如图所示:表示某一匀强电场的等势面和电场线。
沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点 ,设A 、B 两点间的距离为d ,电势差为U ,场强为E 。
则电场力所做的功: 从能的角度: W= ① 从力的角度: W= = ② 由 ① ② 两式得: U AB =
结论:匀强电场中的两点间的电势差等于 Ⅱ。
预习自测
1、匀强电场中两点间的电势差等于 与这两点沿 的乘积。
公式表示为 。
2、在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的 与两点沿电场强度方向距离的比值,公式表示为 。
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、由公式E=U/d 得出的电场强度单位是 ,以前学过的电场强度单位是
探 究 案 学始于疑——我思考,我收获 1.请同学们用5分钟时间认真思考这些问题,并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。
2.同学们自行完成问题1及问题3;拓展提升部分可以小组讨论,得出统一的结论。
3.同学们在课后须认真完成知识网络图,及我的收获,不可敷衍了事。
我的疑问 请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决。
A
B
E
Ⅰ.质疑探究——质疑解疑、合作探究 探究点一
【问题1】不是沿场强方向移动电荷
如图,在匀强电场E 中,有相距为L 的A 、B 两点,两点连线与场强方向成α角。
则A 、B 两点间的电势差为U = EL ,对不对? [解析] :(试着推导)
结论: 探究点二
【问题2】分析U AB =Ed 适用条件和式中各物理量意义 【问题3】证明1V/m=1N/C
【拓展提升】非匀强电场中,等差等势面之间的距离相等吗? 如点电荷的电场中的等势面。
结论:等差等势面密处场强 ,等势面疏处场强 。
Ⅱ.我的知识网络图——归纳总结、串联整合
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 =1.2×102
V /m ,极板间距离d =5 cm ,电场中C 和D 分别到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=2×10-2
C 从C 匀速移到
D 时外力做功多少? Ⅲ.当堂检测——有效训练、反复矫正
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
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 V
B .10 V
C .-5 V
D .-53 V
3、空气是不导电的,但是如果空气中的电场很强,使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大,以至于分子破碎。
于是空气中出现了可以自由移动的电荷,空气变成了导体。
这个现象叫做空气的“击穿“。
已知空气的击穿场强为3000kv/m 。
如果观察到某次闪电的火花长约100m ,发生此次闪电的电势差约为多少? 小结:
训 练 案 1、 以下说法正确的是:( )
我的收获 (反思静悟,体验成功)
A
B E
α L
B '
图1—6—5
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。
2、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
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 =10-5
C 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-1.73×10-3
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A
C 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c , a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离。
用φa 、φb 、φc 和Ea 、Eb 、Ec 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强。
下列哪
个正确? ( )
A.φa >φb >φc
B. E a >E b >E c
C.φa -φb =φb -φc
D. E a =E b =E c
图1—6—2
a
b
c。