2019-2020年高中物理 电势差与电场强度的关系教案 人教版第二册
电势差与电场强度的关系-教案
电势差与电场强度的关系【教学目标】一、知识与技能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、过程与方法通过推导电场强度与电势差的关系,使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养。
三、情感、态度与价值观通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系,使学生在遇到具体问题时要注意分析,不要武断地下结论,使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。
【教学重难点】电势与场强无直接的关系;会用关系式U=Ed进行有关的计算。
【教学过程】一、复习提问、新课导入【提问】你学过哪些描述电场性质的物理量?【学生答】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。
【提问】等势面有哪些特点?【学生答】等势面的特点: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任两个等势面不相交。
【过渡】既然场强、电势、电势差都描述电场的性质,它们之间一定存在关系、什么关系呢?下面我们就来推导它们间的关系。
二、新课教学1.电势差与电场强度的关系【提问】在场强为E的匀强电场中,将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B 点,电场力做了多少功?【学生答】W=qUABF=EqW=Fd=Eqd【提问】在场强为E的匀强电场中,将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B 点,电场力做了多少功?A、B两点间的电势差是多少?从A到C呢?其中AB=S,AC=d;AB和AC的夹角为??。
【学生答】解:F=EqWAB=F·S·cosa=E·q·S·cosaUAB=W/q=E·S·cosa=EdWAC=Fd=EqdUAC=W/q=E·d总结:从A到B与从A到C相同!在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。
高中物理_电势差与电场强度的关系教学设计学情分析教材分析课后反思
第6节电势差与电场强度的关系一、教材依据本节课选自人教版高中物理选修3-1第一章第六节“电势差与电场强度的关系”的内容。
二、设计思想1.教材分析电势差与电场强度是描述电场性质的两个重要物理量,电势差是描述电场中能的性质而电场强度则是描述电场中力的性质;这两个物理量虽然从不同的角度上描述了电场的性质,但是通过电场力做功在两者之间建立起了联系。
教材中以匀强电场为例通过分析和推理导出电场强度与电势差之间的关系;通过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,同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。
因此从教材上来看,本节课内容起到了一个桥梁,纽带的作用,将电场的两大重要性质联系起来;2.学情分析在学习本节课之前,同学们已经对电场强度,电势,电势差这些概念有了较好的了解,并且已经掌握了电场力做功的特点,知道了电场力做功与电势能变化的关系。
也懂得利用这些知识去解决一些实际的问题。
高二的学生通过了高一一年的学习已经具备了一定的推理能力,归纳总结能力。
所以在本节课中学生应该能够比较容易的推导出匀强电场中电势差与电场强度的关系,然而对于一般电场来讲,电势差与电场强度的关系应该怎样理解,这对于同学们来讲就应该比较困难了。
3.教学设计思路由于本节课是推导出之前学习的两个物理量电势差与电场强度之间的关系,因此本节课首先对以前学过的知识进行复习,然后通过“既然电势差和电场强度都是描述电场的物理量,那么它们之间有关系?”这样的一个问题引出本节课的内容。
以此来激发学生的好奇心和求知欲。
让学生通过学会亲自推导,了解该关系的来龙去脉,使学生在获取知识的同时,感受到成功的愉悦,进一步培养学生的科学探究精神。
接着教师将特殊情况引导到一般情况,如果不是沿场强方向移动电荷,结论还成立吗?引导学生讨论并得到结论。
培养学生的自主探究能力。
顺势从新的公式得到电场强度的新单位V/m。
接着通过例题的讲解和练习,让学生在练习中使知识点得到巩固,同时通过对习题的解答过程中也让他们尝到成功的喜悦。
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。
基于核心素养导向的高中物理教学设计——以“电场强度与电势差的关系”为例
教学设计教学参考第49卷第11期202碑丨1月通穿_豳顏靜等彻隞高中物理教学设计+以“电场强度与电势差的关系”为例胡壮丽(惠州市第一中学广东惠州516001)文章编号:l 〇〇2-218X ( 2020) 11-0024-04中图分类号:G 632.4 文献标识码:B摘要:学生发展核心素养是落实立德树人任务的一项重要举措,是构建物理学科核心素养的依据,是高中物理课程改革的新目标,是广大物理教师和学者研究的重要课题。
以“电场强度与电 势差的关系”的教学设计为例,研究在各教学环节如何培养学生的物理核学科心素养。
关键词:高中物理;核心素养;电场强度;电势差学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是 学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必 备品格和关键能力[12]。
物理核心素养一词,集中概括了物理学科的育人价值,并将其作为教育目标 来引领课程、教材和教学的改革方向。
为此,教师 应按照这一教育目标来开展教育教学活动。
下面 以粤教版选修3 — 1“电场强度与电势差的关系”为 例,探讨如何基于核心素养进行教学设计。
一、教学目标设计基于核心素养的“电场强度与电势差的关系”教学目标设计如表1所示。
表1 “电场强度与电势差的关系’’教学目标物理学科 核心素养教学内容教学目标物理观念回顾电场的两大 性质进一步理解电场强度、电场线、电势、等 势面及电势差的 概念第三次反弹的最大高度A 3 = g - = y /i 2 =不难发现,小球每一次反弹的最大高度均为前 一次的|,构成一个无穷递减等比数列,用数列求H和公式易得4=2 .~2 1_3-H= 5H 0等学生自主完成上述分析和计算后,再适时引 导学生用动能定理对小球运动的全过程进行分析 求解,毫无疑问学生对用动能定理解题优越性的感 悟必然会更深刻,进而对功能关系思想与动力学思想的区别与联系的认识也更全面,这对学生以后优 选解题方法有积极意义。
老师大多喜欢告诉学生“数学是物理的工具”,但又总有一些老师经常埋怨学生数学运算能力差, 还有一些老师主观上只注重定性分析,甚至认为课 堂上不值得为定量计算浪费时间。
高中物理电场强度教案
高中物理电场强度教案导语:高中物理电场强度教案应该怎样设计呢?一起来看看吧!以下是品才网.的高中物理电场强度教案,欢迎阅读参考。
一、教材分析及学情分析【教材分析】本章具有概念多,综合知识性强,概念比较抽象等特点。
电场强度是“静电场”这一章中的重要概念概念之一,在高中物理中也占有十分重要的地位,是本节教学的重点也是难点。
电场强度的概念比较抽象是学生较难理解的概念之一。
电场强度的概念与后面将要学习的“电势能”、“电功”、“电势”、“电势差”等概念联系密切。
比值定义法的思想对后面的“电势”、“电势差”等概念的学习都有及大的帮助。
电场强度的概念点、电荷的电场及场强叠加原理,这几个重要的知识点都可充分调动学生科学的探究的积极性,探究寻找描述电场的物理量,探讨点电荷的电场。
要让学生亲历科学探究的过程,体会探究成功的乐趣。
同时要让学生弄清建立概念的背景,把抽象的概念形象化便于学生理解。
根据课程标准的要求,本章以研究电场为核心内容。
在认识和使用示波器的过程中,创设学习电场的情景,激发学生探究电场的兴趣,引导学生从力的角度探究电场的性质,更好的认识电场,为后面的学习做好知识准备。
物理知识的学习,是在已有的基础知识不断加深、不断扩展的学习过程,本节教材通过观察电子束在偏转电极间发生偏转的现象,初步对电荷在电场中受力产生直接认识,库仑定律很自然的应用对认识电场力的性质提供理论帮助。
教材中对电场这一种特殊物质做出定量描述,引入试探电荷这一理想化模型对研究电场性质和规律提供了帮助。
目前学生分析和探究问题的意识不是很强,尤其理论层面的分析,观察(或分析)现象、指出问题和指明方法需要合作才能得以实现。
电场的性质的认识反映在场源电荷Q,试探电荷q,空间位置r上,多个变量的讨论在研究物理规律中比较多,也比较典型。
给予学生必要、恰当的引导,恰到好处的指明讨论的方向,是本节课的关键。
学生的认识要不断加深,有关规律的描述,条理要清,关系要明。
【高中物理】高二物理教案 电势差与电场强度的关系
【高中物理】高二物理教案电势差与电场强度的关系【高中物理】高二物理教案电势差与电场强度的关系
(一)与技能
掌控电势差与电场强度的关系
(一)过程与
通过对电场力作功的两种相同方式的比较推论得出结论电势差与电场强度的关系
(二)情感态度与价值观
1、学认知科学的价值和应用领域
2、培养对科学的、坚定思考探索的的信念
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。
教学活动
教学过程:
回答
1、电场的两大性质:
①力的性质,由电场强度叙述,需用电场线形象则表示;
②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
2、等势面存有哪些特点?①沿等势面移动电荷电场力不作功;②等势面与电场线横向,且电场线从低电势指向高电势;③任两个等势面不平行。
既然场强、电势、电势差都描述电场的性质
高中地理
,它们之间一定存在关系。
新课教学
一、电场强度与电势的关系
(1)电场强度小的地方电势与否一定低?反之?
(2)电场强度为零的点电势一定为零吗?反之?
e值就是客观存在的,而电势的值与零电势点挑选出有关,所以上述问题不可能将存有确实回复。
e大处不一定高,高处e也不一定大。
e为零处不一定为零,为零处e不一定为零.
结论:场强与电势并无轻易关系.。
2019-2020年高中物理 电势差与电场强度的关系教案 人教版第二册
2019-2020年高中物理电势差与电场强度的关系教案人教版第二册一、教学目标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。
二、教学重点、难点1.场强方向——电势降低最快的方向。
2.U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。
三、教学方法:讲授法四、教具:投影仪、幻灯片五、教学过程:(一)引入新课场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。
那么场强与电势差有什么关系呢?我们以匀强场为例来研究。
(二)进行新课前面讲过,沿着电场线方向,也就是沿着场强的方向,电势越来越低,从图中可以看出沿AB、AD、AC方向,电势都在降低,但沿AB方向距离最短,即降低得最快,而AB方向即为场强方向,可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。
1.场强方向是指向电势降低最快的方向。
我们再来研究场强和电势差的数量关系。
设AB间距离为d,电势差为U1,场强为E。
把正电荷q从A点移到B时,电场力qE所做的功为W=qEd。
利用电势差和功的关系,这个功又可求得为W=qU,比较这两个式子,可得W=qEd=Uq,即U=Ed。
这就是说,在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。
如果不是沿场强方向的呢?例如AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角α,将正电荷从A移动到D,受电场力方向水平向右,与位移夹角α,故电场力做功为W=Eqs cosα,s cos α=d,所以W=Eqs cosα=Eqd。
利用电势差和功的关系,W=qU,比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。
d为AB两点间距离,也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。
2.U=Ed。
U为两点间电压,E为场强,d为两点间距离在场强方向的投影。
3.由U=Ed,得E=U/d,可得场强的另一个单位:V/m。
1伏/米==1牛/库所以场强的两个单位伏/米,牛/库是相等的。
高中物理精品高中物理(人教版)选修3-1-优秀教案--1.6《电势差与电场强度》
选修3-1第一章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【教学目标】1、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。
2、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.3、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。
三【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)四【学情分析】电场强度和电势都是描述电场性质的物理量,两者从不同的角度对电场性质进行描述。
对于这节课的讲解,只要求让学生定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。
对于匀强电场,在讲授时,只要求学生了解它们的定量关系式,即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式,并通过公式变形,用比值的方法指出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。
通过分析,培养学生的分析能力。
五【教学方法】讲授法、推理法、归纳法六【课前准备】多媒体辅助教学设备、练习资料七【课时安排】一课时八教学过程(一)预习检查、总结疑惑★问题:电场的两个基本性质是什么?☆答:电场的两个基本性质:电场的力的性质()(二)情景引入、展示目标电场的能的性质(电势能、电势、、电势差)电势↓电场强度E →?→电势差()↓↓电场力()→电势能的变化等于电场力所做的功()电场强度描述电场的力的性质,而电势描述电场的能的性质,且电势差跟电场力做功相联系,那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢?倾听、思考、回答培养学生的思维能力、【新课教学】:●一、电场强度与电势差的关系通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。
电势差与电场强度的关系教学设计-2020年秋高中物理人教版(2019)必修三
电势差与电场强度的关系
一、教学内容分析
知道匀强电场中电势差与电场强度的定量关系,了解非匀强电场中电势差与电场强度的定性关系,通过分析电场线和等式面之间的关系,电势差与电场强度的关系,体会科学研究应该从不同角度展开。
电场强度和电势差都是描述电场性质的物理量,两者从不同角度对电场性质进行描述.虽然前者是矢量,后者是标量,但通过静电力做功在两者之间建立了联系.对于一般的电场,学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了.对于匀强电场,要求了解它们的定量关系式,即在匀强电场中推导出电场强度与电势差之间的关系式,并通过公式变形,用比值的方法指出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.
二、学情分析
学生前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功,两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉,本节主要是对公式U AB=Ed的使用条件以及应用进行探究.本节通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系,在教学中重视启发学生联想,分析物理量之间的关系,要使学生不仅知道结论,并会推导得出结论,在一定的条件下正确应用结论.
三、教学目标
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U=Ed要知道推导过程.
2.能够熟练应用U=Ed解决有关问题.
3.知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义.
4. 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.
四、教学重、难点
教学重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系.教学难点:公式U=Ed在实际问题中的应用.
教学方法:类比法、推导公式法、讨论法
教具:多媒体
五、教学流程图。
高中物理电势差与电场强度的关系 2人教版选修3-1
电势差与电场强度的关系课前预备一、小小信息窗电晕放电带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象,常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围,带电体的尖端附近)。
其特点为:出现与日晕相似的光层,发出嗤嗤的声音,产生臭氧、氧化氮等。
电晕引起电能的损耗,并对通讯和广播发生干扰。
例如,雷雨时尖端电晕放电,避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。
我们知道,电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方,因为这些地方,特别是尖端,其电荷密度很大。
而在紧邻带电表面处,电场E与电荷密度σ成正比,故在导体的尖端处场强很强(即σ和E都极大)。
所以在空气周围的导体电势升高时,这些尖端之处能产生电晕放电。
通常均将空气视为非导体,但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子,带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。
若带电导体有尖端,该处附近空气中的电场强度E可变得很高。
当离子被吸向导体时将获得很大的加速度,这些离子与空气碰撞时,将会产生大量的离子,使空气变成极易导电,同时借电晕放电而加速导体放电。
因空气分子在碰撞时会发光,故电晕时在导体尖端处可见亮二、要点综述1.在匀强电场中电势差与场强的关系是U=Ed或E=U/d,公式中的d是沿场强方向上的距离。
1.关系式U=Ed的应用要同时满足两个条件:⑴匀强电场;⑵d是沿场强方向的距离。
若题中给出的A、B两点间的距离不是沿场强方向,则要找到其沿场强方向的投影长度,即A、B所在的两等势面间的距离。
2.由E=U/d可以得到电场强度E的物理意义的另一种表述:电场强度E的方向是电势降低最快的方向,电场强度E的大小描述沿电场线方向电势降低的快慢。
课堂同步1.关于匀强电场中场强和电势差的关系,正确的是()A.电场强度越大,则任意两点间的电势差也越大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,任何相同距离上的电势降低必定相等D.电势降低的方向必定是电场强度的方向2.一质量为2×10-16㎏的带正电的油滴静止在两块相距3.2㎝的水平放置的平行金属板之间,则两板之间的电势差最大值可能是()A.800VB.400VC.600VD.200V3. 如图1-40所示,两带电小球,电量分别为+q 和-q ,固定在一长为L 的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E 的电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示。
高中物理静电场之电势差和电场强度的关系
电势差和电场强度的关系【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.1.(多选)如图所示,质量相同的甲乙两个小物块,甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平,乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下.判断正确的是()A.两物块到达底端时速度相同B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同C.两物块到达底端时动能相同D.两物块到达底端时,甲物块重力做功的瞬时功率大于乙物块重力做功的瞬时功率2.(多选)如下图(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线,由此可以判定()A.场源是正电荷,位于A点B.场源是正电荷,位于B点C.场源是负电荷,位于A点D.场源是负电荷,位于B点3.(多选)如图所示,一带正电的粒子进入一点电荷+Q的电场中,初速度为v0,轨迹如图所示,则() A.N点电势高于M点电势B.N点电势低于M点电势C.该粒子在M点动能比在N点动能大D.该粒子在M点电势能比在N点电势能大4.(多选)如图所示,在点电荷Q的电场中,已知a、b两点在同一等势面上,c、d两点在同一等势面上,无穷远处电势为零.甲、乙两个带电粒子经过a点时动能相同,甲粒子的运动轨迹为acb,乙粒子的运动轨迹为adb.由此可以判定()A.甲粒子经过c点与乙粒子经过d点时的动能相等B.甲、乙两粒子带同种电荷C.甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能D.两粒子经过b点时具有相同的动能【学习目标】1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed2.会用U=Ed进行有关计算.【预学指导】阅读教材P22-P23库伦定律部分内容(用时5分钟),划出不明白的地方,思考以下问题(用时10分钟):1.什么是电势差?2.什么是电场强度?3.电势差和电场强度有什么关系?学生独立解决教材P23-P24的问题与练习(用时15分钟)【知识梳理】教师引导学生画出本节内容的思维导图(用时5分钟)【达标运用】1.某电场的电场线如图所示,M、N两点相距为d,则()A.M点场强小于N点场强B.M点电势低于N点电势C.正电荷在M点受到的电场力方向由M指向ND.若E为M点的场强,则M、N两点间电势差等于Ed2.如图所示为一组未知方向的匀强电场的电场线,将带电荷量为q=﹣1.0×10﹣6C的点电荷由A点沿水平线移至B点,克服静电力做了2×10﹣6J的功,已知A、B间的距离为2cm.(1)试求A、B两点间的电势差U AB;(2)若A点的电势为φA=1V,试求B点的电势φB;(3)试求该匀强电场的大小E并判断其方向.1.相距很近的一对带等量异号电荷的平行金属板,它们之间的电场除边缘外,可看作匀强电场,其电场线分布如图所示.一个带电粒子沿图中轨迹穿过该电场,则从a运动到d的过程中()A.粒子的速度一直在增大B.粒子的电势能一直在减小C.粒子在a点的电势能比在d点低D.粒子的加速度先变大再不变后变小2.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC垂直于BC,∠ABC=60°,AC=20cm,把一个电量q=1×10﹣5C的正电荷从A点移到B点,电场力做功为零;从A点移到C点,克服电场力做功1.0×10﹣3J,则该匀强电场的场强大小及方向是()A.500V/m,垂直AC向左B.500V/m,垂直AB斜向下C.1000V/m,垂直AB斜向下D.1000V/m,垂直AB斜向上3.如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,ab=5 cm,bc=12 cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10-8 C的正电荷从a移到b,电场力做功为W1=1.2×10-7 J,求:(1)匀强电场的场强E的大小.(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2.(3)a、c两点的电势差U ac.【查缺补漏】1.(多选)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,其运动轨迹如图中虚线所示,粒子由M运动到N,以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的电势能大于在N点的电势能C.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于在N点的动能2.如图所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹,a、b为其运动轨迹上的两点,可以判定()A.粒子在a点的速度大于在b点的速度B.粒子在a点的加速度大于在b点的加速度C.粒子一定带正电荷D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能3.如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场.在电场中将一带电液滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,且直线bd方向与竖直方向成45°角,下列判断正确的是()A.液滴带正电荷B.液滴的电势能减少C.液滴的重力势能和电势能之和不变D.液滴的电势能和动能之和不变4.带电量为+3×10﹣6C的粒子先后经过电场中的A、B两点,克服电场力做功6×10﹣4J,已知B点电势为50V,则(l)A、B间两点间的电势差U AB是多少?(2)A点的电势φA是多少?(3)电势能的变化△E P是多少?5.将一个电量为﹣2.0×10﹣9C的点电荷从电场中的A点移到B点,需克服电场力做功8.0×10﹣7J,从B点移到C点,电场力做功1.2×10﹣7J,求:(1)U AB、U BC、U AC各是多少?(2)若B点的电势为零,则A点的电势是多少?此电荷在A点的电势能是多少?6.如图所示,质量为2m、电量为+q的带电小球A固定于一不可伸长的绝缘细线一端O点,绳的另一端有一电荷量为+Q质量为m的小球B,绳长为l,将小球拉起至与球A等高的位置后无初速度释放.(1)则小球B经过最低点C时的速度大小;(2)则小球经过最低点C时绳受到的拉力.【举一反三】7.(多选)两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是()A.带正电B.速度先变大后变小C.电势能先变大后变小D.经过b点和d点时的速度大小相同8.如图所示,A 、B 间存在匀强电场,方向垂直B 板指向A 板,场强E =1.2×103 V/m ,极板间距离d =5 cm ,电场中C 和D 分别到A 、B 两板的距离均为0.5 cm ,B 极板接地,求: (1)C 、D 两点的电势和两点间的电势差;(2)点电荷q 1=-2×10-3 C 分别在C 和D 两点的电势能;(3)将点电荷q 2=2×10-3 C 从C 匀速移到D 时外力所做的功.9.在一个水平面上建立x 轴,在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E =6.0×105 N/C ,方向与x 轴正方向相同.在O 处放一个电荷量q =-5.0×10-8 C ,质量m =1.0×10-2 kg 的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x 轴正方向给物块一个初速度v 0=2.0 m/s ,如图所示.(取g =10 m/s 2)试求: (1)物块向右运动的最大距离. (2)物块最终停止的位置.【规律总结】在匀强电场中由公式U =Ed 得出“一式二结论” (1)“一式”E =U d =W 电qd ,其中d 是沿电场线方向上的距离.(2)“二结论”结论1:匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC =φA +φB2,如图所示.结论2:匀强电场中若两线段AB ∥CD ,且AB =CD ,则U AB =U CD (或φA -φB =φC -φD )1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有()①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④2.(多选)下列说法哪些是正确的()A.电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零B.电势降落速度最大的方向必为场强方向C.电场中电势高的点场强较大D.电场中场强相等的两点间电势差一定为零3.如下图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则U BA之值为()A.-10V B.10V C.-5V D.-53V4.(多选)A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则()A.同一电荷在A,B两点的电势能相等B.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电场强度先增大后减少C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先减少后增大D.A、B连线上的任意两点的电势差为零5.(多选)下列关于电势高低的判断,正确的是()A.负电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低B.负电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低C.正电荷从P点移到M点,电势能增加,P点电势一定较低D.正电荷从P点移到M点,电势能增加,M点电势一定较低6.外力克服电场力对电荷做功时( )A .电荷的动能一定增大B .电荷的动能一定减小C .电荷一定从电势能大处移到电势能小处D .电荷一定从电势能小处移到电势能大7.(多选)下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( ) A .场强E =F /q B .场强E =U /d C .场强E =kQ /r 2 D .电场力做功W =Uq8.如图所示,三个等势面上有a 、b 、c 、d 四点,若将一正电荷由c 经a 移到d ,电场力做正功W 1,若由c 经b 移到d ,电场力做正功W 2,则( ) A .W 1>W 2 φ1>φ2 B .W 1<W 2 φ1<φ2 C .W 1=W 2 φ1<φ2 D .W 1=W 2 φ1>φ29.如图中,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 点过程中,下列说法正确的是( ) A .电场力做功qU B .克服电场力做功qU C .电场力做功大于qU D .电场力做功小于qU10.夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km 的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s 的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电.设两云团之间电势差保持3×109V 不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m ,云团间的电场可视为匀强电场,则大约经过________秒,将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C ,闪电历时0.01s ,则此过程中的平均电流为________安培.(提示:电流I =q t )11.如图所示,真空中固定在O点的点电荷带电量Q=+2.0×10﹣6C,虚线为另一带电量q=﹣2.0×10﹣9C的点电荷从无穷远处向O运动的轨迹.点电荷q从无穷远处移到A点静电力做了1.5×10﹣7J的功;取无穷远处电势为0,轨迹上离O点距离为3cm的B点电势φB=125V,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2.求:(1)点电荷q在B点时受到的静电力F大小;(2)点电荷q在A点的电势能E pA;(3)A、B两点间的电势差U AB.1.如图所示,在沿x轴正向的匀强电场E中,有一动点A以O为圆心,r为半径做逆时针转动,当OA 与x轴正向成θ角时,O、A两点间的电势差为()A.U OA=E·r B.U OA=E·r sinθC.U OA=E·r co sθD.U OA=-Er·cosθ2.(多选)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是()A.O点电场强度为零B.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大C.D点电场强度为零D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大3.(多选)一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场,a、b、c、d为该电场的等势面,其中有φa<φb<φc<φd,若不计粒子的重力,可以确定()A.粒子带正电B.从J到K粒子的电势能减少C.该粒子带负电D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和可能增加4.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,相邻两等势面间的电势差相等.一个正电荷在等势面L3处的动能为20 J,运动到等势面L1处时动能为零;现取L2为零电势参考平面,则当此电荷的电势能为4 J 时,它的动能为(不计重力及空气阻力)()A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J5.如图所示,在某匀强电场中有a、b、c三点,它们的连线组成一个直角三角形.已知ac=5 cm,bc=3 cm,现将电荷量q=2×10-8 C的负电荷由a移到b和由a移到c,均要克服电场力做8×10-8 J的功,则该匀强电场的电场强度为()A.100 V/m由a指向b B.100 V/m由b指向aC.160 V/m由a指向c D.160 V/m由c指向a6.平行金属板A、B带电后,板间产生匀强电场,如下图所示,两板间距是5cm,两板间电压是60V.求:(1)两板间的场强.(2)电场中有P1和P2两点,P1点距离A板0.5cm,P2点距离B板也是0.5cm.P1、P2两点间电势差多大?(3)若将B板接地,P1与P2两点的电势各是多少伏?7.在真空中的0点放一点电荷Q=1.0×10 ﹣9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=﹣2.0×10 ﹣9C,如图所示.求:(1)电荷Q在M点产生的电场强度的大小(2)若M点的电势比N点的电势高20V,则电荷q以M点移到N点,电势能变化了多少?8.如图所示,将一质量为m、电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端,杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动,杆长为L,杆的质量忽略不计.将杆和小球置于场强为E的匀强电场中,电场方向如图所示,将杆拉至水平位置OA,在此处将其自由释放,求杆运动到竖直位置OB时小球电势能的变化和小球到达B点的速率.9.如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF 是半径为R的圆形轨道,今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与最低点B间的电势差为多大?。
人教版()高中物理必修3第10章第3节 电势差与电场强度的关系教案
人教版高中物理必修3电势差与电场强度的关系教学设计电场线密的地方等势线也密,电场线稀疏的地方等势线也稀疏。
为什么会出现这样的现象呢?那么,电场强度和电势之间会存在一个什么样关系呢?我们通过什么来建立它们之间的关系?电场强度是试探电荷受到的静电力与它的电荷量的比值:电势是电势能与试探电荷电荷量的比值:φ从这两个定义式可见,两者的共同媒介是试探电荷,那么我们可否通过试探电荷来建立它们之间的关系呢?下面以匀强电场为例讨论它们的关系。
观察图片说出电场线与等势线的关系,并思考为什么会出现这样的现象呢?回顾电场强度和电势的定义温故而知新,通过问题的思考引起学生学习本节的兴趣讲授新课1.电势差与电场强度的关系思考讨论:如图在场强为E的匀强电场中,将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点,已知A、B之间的电势差U AB,A、B之间的距离为d那么,在这一过程电场力做了多少功?有几种表示方法?方法1:根据静电力做功与电势差的关系来计算功:W=qU AB (1)方法2:根据q 所受的静电力来计算功:在匀学生思考讨论并在教师的引导下推导电势差与电场强度的关系锻炼学生的逻辑思维能力,培养学生的分析能力和推理能力强电场中静电力F是恒力F=qE 它所做的功为:W=Fd=qEd (2)比较功的两个计算结果,得到U AB=Ed如果不考虑U AB的正负,把U AB的下标去掉(理解为两点间电压,用U表示),故有U= Ed。
(1)U=EdU:两点间的电势差;E:匀强电场的场强;d:两点沿场强方向的距离(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乘积。
思考讨论:在上面的讨论中,如果A、B 两点不在同一条电场线上,还能得出以上结论吗?请尝试进行论证。
解:带电量为q的正电荷由A点移动到B点,根据q 所受的静电力来计算功W AB=qELcosa= qEd(1)静电力所做的功与A、B两点的电势差的关系:W AB =qU AB (2)仍可证明:U AB=Ed还可写成:2.电场强度与电势差的关系的另一表达式(1)(2)适用条件:匀强电场;不过这一比值在非匀强电场中也有意义,它表示两点间的平均电场强度。
2019_2020版高中物理第一章6电势差与电场强度的关系课件新人教版
解析:点电荷在 A 点处产生的电场强度大小为 E=k Q =9.0×109× 108
r2
0.01
N/C=9×103 N/C,方向从 O→A,根据平行四边形定则,故 A 点的电场强度为
[例2] (2019·广东肇庆校级月考)有两块平行金属板A,B相隔6 cm,A板带 正电,B板带负电,两板间的电势差为U=36 V.A板接地,C点在两板间且到A 板的距离为2 cm.
(1)求A,B两板间的电场强度大小和方向. (2)以地面为电势零点,问C点的电势多高?
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A,B 相隔 6 cm,两板间的电势差 U=36 V
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关系 UAB=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,了解电场强度的另一个单位“伏特每米”的 意义.3.会用关系式 UAB=Ed 或 E= U AB 解决实际问题.
d
课前预习 课堂探究 随堂演练
课前预习 掌握新知
EA=0,B 处的电场强度大小 EB=9 000 2 N/C,A 正确.
要点二 UAB=Ed 和 E= U AB 的理解 d
[探究导学] 电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质.E和U描 述电场的角度虽不同,但作为反映同一电场的两个物理量,必然存在一定 的内在联系. (1)哪些关系式能反映E和U之间的内在联系? (2)电场强度与电势差之间的关系的物理意义?
2019-2020年高中物理 电场 电场强度复习课教案 人教版第二册
2019-2020年高中物理电场电场强度复习课教案人教版第二册1.电场电场是一种客观存在着的物质2.电场强度放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强,单位牛每库,N/C电场力、电场强度是矢量规定电场中某点场强方向跟正点电荷在该点所受电场力的相同。
3.点电荷电场的场强:4.电场的叠加(第2课时)电场电场强度(复习课)一、教学目标1.通过本节课的复习,进一步加深对电场概念的理解,使学生明确场的特点,描写场的方法,并能在头脑中建立起场的模型和图象。
2.加深理解场电荷、检验电荷的概念,深刻理解和掌握电场强度的概念。
3.能够运用点电荷的电场强度公式进行简单运算。
4.进一步理解和掌握电场的叠加原理,会计算简单的点电荷组产生的电场。
二、教学重点、难点1.进一步深刻理解电场和电场强度的概念是本节课的重点。
2.熟练应用电场强度的概念、场的叠加原理解决有关问题是本节的难点。
三、教学方法:讲练结合,启发式教学四、教具:幻灯片,上节课所用的课件五、教学过程:(一)复习提问1.什么是电场?电场最基本的特性是什么?2.用什么物理量来描述电场的强弱?是怎样定义的?是矢量还是标量?3.电场强度的方向是怎样规定的?计算公式你知道有几个?应用时需要注意什么?4.什么是电场的叠加原理?引导学生回答:1.电场的概念:(1)电场是存在于电荷周围空间里的一种特殊物质。
只要有电荷存在,电荷周围就存在着电场。
(2)电场的基本性质:电场对放在其中的电荷有力的作用。
(这种力叫电场力)2.电场强度:(1)用电场强度来描述。
定义:物理学中把放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力与它的电量的比值叫做这一点的电场强度。
简称场强。
(2)定义式:(适用于任何电场)(3)E的方向:E和力F一样,也是矢量。
我们规定电场中某点的场强方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,那么负电荷所受电场力的方向与电场强度方向相反。
(4)E的单位:在国际单位制中E的单位:牛/库(N/C)(5)E的物理意义:①描述某点电场的强弱和方向,是描述电场力的性质的物理量,是矢量。
人教版高中物理第二册电势差 电势教案
电势差电势教学目标一、知识目标1.理解电势差的概念及其定义式UAB =qWAB,会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB 计算电势差UAB,会根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB.2.理解电势的概念,知道电势与电势差的关系UAB =BAϕϕ-,知道电势的值与零电势的选择有关.3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低.4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系.二、能力目标培养学生的分析能力、综合能力.三、德育目标使学生能从类似的事物中找出共性.教学重点电势、电势差的概念.教学难点电势、电势差的概念引入.教学方法类比法、归纳法、问题解决法教学用具投影仪、投影片课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标和学法指导](一)学习目标1.知道电势差和电势是从电场力做功、电场有能量来描述电场的物理量.2.理解电势差的物理意义.会用电势差的公式及其变形W=qU进行计算.3.理解电势的物理意义.会用电势的差值表示电势差,会比较电场中各点电势高低. (二)学法指导1.对电势、电势差的理解类比高度、高度差来学习,通过类比建立概念.2.电场力做功与电势能的关系认识同样也用类比的方法来进行(类比重力做功与重力势能的关系)[学习目标完成过程] 一、引入课题前面从电荷受到电场力的作用出发,研究了电场力的性质. 本节从电场力做功,做功和能量的关系来研究电场能的性质. 二、新课教学 (一)电势差[投影]某实验者在做研究不同电荷从同一点A 移到另外的同一点B 电场力做功情况的实验数据如下表所示:[学生活动]观察表中数据特点,找出其规律性. [学生汇报观察结果,激励评价]≈q W AB2J/C ≈q W AC 3J/C[过渡设疑]结果可以说明什么问题呢? [学生探究活动] 互动探究、小组讨论.[抽查学生代表叙述自己的观点] [教师点拨拓展]从实验数据可归纳出这样一条规律:电场力做功与电荷量的比值是一个定值,这个值与电场中的两点有关(如A →B ,2 A →C 、3)也说明这个比值可以反映电场中的一个性质. [引申]定义电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与电荷量q 的比值WAB/q,叫做A、B两点问的电势差.[学生活动]阅读课本相关内容,了解电势差的其他特点,归纳总结.[投影展示学生的知识点归纳][教师点拨拓展基本知识点]1.公式:UAB =q WABUAB→A、B两点问的电势差UAB→把q从A移到B电场力所做的功.2.电势差的单位V,同电压单位.规定:如果1 C的正电荷在电场中由一点移动到另一点时,电场力所做的功为1 J,则这两点间的电势差就是1 V.1 V=1 J/C.3.电势差在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功. [深入探究]投影问题讨论1.电势差的值可否为负值,它是标量吗?2.在计算电场力做功时,除了用W=F·scosθ,还有什么方法?3.电场力做功与路径有关吗?类似哪个力做功?[学生活动设计]重新阅读课本,结合已有知识结构分析问题,接着再互动探究——小组讨论.[学生汇报讨论结果,教师激励评价][教师结合学生情况点拨拓展]1.由于W、q有正有负得出U也有正有负,但它表示的不是方向,也就是说U是标量. 2.计算电场力做功的方法:W=F·s·cosθ(一般在匀强电场中,F=Eq恒力)W=Uq (任何电场)3.电场力做功与路径无关(可通过实验证实),类似重力做功.[过渡设疑]那么电场中的电势差,类似于重力场中的什么量呢?[学生探究活动]结合W=mgh,W=Uq 类比分析讨论.[学生叙述讨论结果] [教师点拨拓展,方法渗透]电场中两点间电势差,类似于重力场中两点间的高度差.物体在重力场中由某一位置A 移动到另一位置B ,重力对物体所做的功与物体的重力威正比,这个比值就是A 、B 两点间的高度差h=m g W AB电荷在电场中由某一位置A 移动到另一位置B ,电场力对电荷所做的功与电荷q 成正比,这个比值叫A 、B 两点间的电势差.U AB =q W AB[实例分析] 课本例1[投影]解析:由于电荷从A 到B 和从B 到A 的轨迹相同,只不过两过程各位置的速度方向相反,又在各位置电荷受力相同,所以可推得W AB =-W BA . 由电势差的定义得U AB =q W AB=2VU BA =q W BA=-2V[题后总结]应用W AB =qU AB 求解问题时:1.可将q 、U AB 连同正负号一同代入.2.将q 、U AB 的绝对值代入,功的正、负根据电场力与位移(或速度)方向之间的关系来判断.3.运用U AB =q W AB时,W AB 、q 正负号一同代入.(二)电势 [问题讨论]通常说海拔多高是什么意思? [录像资料]世界各大名山的海拔高度. [学生探究活动] 结合地理知识分析作答. [师生互动][结论]通常说海拔多高是选取海平面作参考平面,以山顶与参考平面的高度差作为山高度.[类比引入]类似地,如果在电场中选择某一参考点作为零电势点,就可以由电势差来定义电场中各点的电势.电势通常用ϕ来表示. [学生探究活动]结合电势差与电势的概念分析U 与ϕ的关系,类比高度差与高度的关系探究. [学生汇报类比结果,教师点拨]U AB =ϕA -ϕB⇒ϕA =U AO =−−→−=Cq AO q W 1ϕA =U AO =W AO [拓展]电场中某点(A)的电势(ϕA ),等于单位正电荷(q=1 C)由该点移动到参考点(O 点,零电势点)时电场力所做的功(W AO ). [实例分析,理解概念]如下图所示,已知A 、B 、C 、D 四点的电势分别为12 V 、9 V 、6 V 、3 V ,且E 点电势为O ,试描述它们的物理意义.A点电势为12V,表示把1C的电荷从A点移到E点时,电场力所做的功为12V.[拓展]假设把lC的电荷从E点移到F点,电场力做的功为-6J,则F点的电势为-6V.[学生活动]阅读课本相关内容,深入理解电势.[投影]有关电势的思考题:1.UAB 与UBA有什么关系?2.ϕA与零电势点选择有关吗?电势差U AB与零电势点的选择有关吗? 3.在电场中沿场强方向移动单位正电荷时,电势将如何变化?[学生探究活动]结合自己的知识结构独立思考、推导.[教师抽查学生结果,并点拨拓展](1)⇒⎭⎬⎫-=-=ABBABAABUUϕϕϕϕUAB=-UBA(2)电场中某点的电势和零电势点的选取有关;电场中两点间的电势差和零电势点的选择无关.(类比高度与高度差)(3)沿电场线方向移动单位正电荷时,电场力做正功,即WAB >O,所以UAB=qWAB>O.又U AB =BAϕϕ-,所以BAϕϕ>.[结论]沿电场线方向,电势越来越低.(三)电势能[学生活动]阅读课本相关内容,归纳相关知识点.[阅读提纲]1.电势能可类比什么势能及做功的关系得出?2.电势能的变化与电场做功的定性关系如何?定量关系呢?[师生互动归纳]在重力场中,物体具有重力势能,且重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,有WG =-△Ep.类比:在电场中,物体具有电势能,且电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电力势能增加,有W电=△E.[深入认识]教师介绍若取无穷远处为电势零时,则有E=ϕq.即电势能等于电势与电荷量的乘积.[实例分析,理解电势能][投影]电场中有A、B两点,已知ϕA=800V,ϕB=-200V.将一电荷q=1.5×10-8C由A点移到B点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少?增加或减少多少?=ϕA-ϕB=[800-(-200)]V=1000V解:UAB所以WAB口U仙一(一1.5×10“)×1000 J一一1.5×10。
2019-2020年高中物理电势差教案2新人教版选修3
2019-2020年高中物理电势差教案2新人教版选修3一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点,再次运用类比的方法,把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时,得出电势差与电势零点的选择无关。
在物理学中,特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念,电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】(一)知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系,(二)过程与方法培养学生的分析能力,抽象思维的能力,综合能力(三)情感态度与价值观通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括,培养学生知识自我更新的能力.三【教学重点难点】重点:电势差的概念;静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入,考虑到用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,通过电场力作功来引入,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.在学习电势差的表达式和定义式时,应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。
所以,在教学过程中,从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合,加强学生自身知识的再更新能力。
,这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图七【课时安排】一课时(一)知识与技能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,等势面的意义及与电场线的关系。
(二)过程与方法:通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。
(三)情感态度与价值观:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
2019-2020年高中物理电场教案新课标人教版选修2-1
2019-2020年高中物理电场教案新课标人教版选修2-1抛砖引玉本章属于电学知识的基础知识,可分为六个单元进行教学:第一单元为电荷的相互作用及库仑定律;第二单元为电场及描述电场性质的物理量;第三单元为电场中的导体及静电平衡;第四单元为带电粒子在场中的运动;第五单元为电容器及电容;第六单元为静电的防止和应用。
本章主要研究静止的电荷所形成的电场即静电场的基本性质及带电粒子在静电场中的运动问题。
场强和电势是分别描述电场力性质和能的性质的物理量,正确理解场强和电势的物理意义是掌握好本章知识的关键。
本章的其他内容,如电场中的导体和静电平衡问题实质上是电场的力的性质研究的继续;电势差、电场力的功、电势能的变化是电场能的性质讨论的延伸,带电粒子在电场中的运动问题是电场上述两性质的综合运用。
指点迷津本章内容比较抽象,概念多,关系复杂,是学生感到很难理解的一章。
第一,要重点讲述关于场的一些重要概念,如电场强度、电场线、电势差、等势面等。
“场”是一种客观存在的物质,它看不见,摸不到,在教学中,做好演示实验是非常关键的一步。
同时要注意把复习旧知识跟学习新知识结合起来,如讲电势差、电势能时,可利用学生熟悉的重力做功来进行类比,帮助学生理解基本概念。
第二,带电体在电场中运动问题,也可能是带电体在复合场合运动问题,属于场类问题与动力学规律的综合应用,是高考的重点内容之一。
学生在初学时,往往不能正确运用前面学习的力学规律进行正确解题。
应当通过典型例题进行分析,总结出解题思路,让学生有针对性地练习,使学生牢固掌握基本解题方法。
第三是关于静电的防止和应用,应结合教材,XXX一些日常生活中的静电现象,如在梳头和脱化纤衣服时产生的放电现象等都是静电现象,结合静电除尘,把静电学的知识与生产实际XXX起来,丰富学生的实际知识,提高学生的学习兴趣。
近几年高考中对本章知识考查频率较高的是电场力做功与电势能变化,带电粒子在电场中的运动这两个知识点。
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2019-2020年高中物理电势差与电场强度的关系教案人教版第二册一、教学目标
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。
二、教学重点、难点
1.场强方向——电势降低最快的方向。
2.U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。
三、教学方法:讲授法
四、教具:投影仪、幻灯片
五、教学过程:
(一)引入新课
场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。
那么场强与电势差有什么关系呢?我们以匀强场为例来研究。
(二)进行新课
前面讲过,沿着电场线方向,也就是沿着场强的方向,电势越来越低,从图中可以看出沿AB、AD、AC方向,电势都在降低,但沿AB方向距离最短,即降低得最快,而AB方向即为场强方向,可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。
1.场强方向是指向电势降低最快的方向。
我们再来研究场强和电势差的数量关系。
设AB间距离为d,电势
差为U1,场强为E。
把正电荷q从A点移到B时,电场力qE所做的功
为W=qEd。
利用电势差和功的关系,这个功又可求得为W=qU,比较这
两个式子,可得W=qEd=Uq,即U=Ed。
这就是说,在匀强电场中,沿场
强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。
如果不是沿
场强方向的呢?例如AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角α,将正电荷从A移动到D,受电场力方向水平向右,与位移夹角α,故电场力做功为W=Eqs cosα,s cos α=d,所以W=Eqs cosα=Eqd。
利用电势差和功的关系,W=qU,比较这两个式子可得U=Escos
α=Ed。
d为AB两点间距离,也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD
两点间距离s在场强方向的投影。
2.U=Ed。
U为两点间电压,E为场强,d为两点间距离在场强方向的投影。
3.由U=Ed,得E=U/d,可得场强的另一个单位:V/m。
1伏/米==1牛/库
所以场强的两个单位伏/米,牛/库是相等的。
注意:此公式只适用于匀强场。
(三)例题精讲
【例 1 】匀强电场E=200N/C,U AC=5V,AB间距离多少?
U AC=Ed
=m=2.5×m =5×m
【例2】匀强电场电场线与AC平行,把10C的负电荷从A移至B的电场力,做功6×10J,AB长6cm,求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?(3)场强为多少?电子在A点电势能为多少?
解(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向应为C至A方向。
(2)由W=qU
U=W/q=6×10J/10C=6V
即AB两点间电势差为6V。
沿电场线方向电势降低,B点电势高于A点电势。
U=U B-U A,U B=1V,
U A=U B-U,U A=1V-6V=-5V,即A点的电势-5V。
(3)由B向AC做垂线交于D,D与B在同一等势面上。
==U=6V,沿场强方向AD两点间距离为=6×cm=3cm=0.03m
所以E==200V/m。
(4)电子在A点的电势能E=qU=(-e)×(-5V)=5eV(注:计算电势能时要带号运算。
)【例3 】一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A,外力克服电场力做功0.006J,则A点电势为多少?如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时,电场力做功是0.002J,则AB两点间电势差U AB为多少?如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B,则电场力做正功还是负功,大小是多少?
解(1)正电荷在场外时电势能、电势均为零,从场外移至A点电场力做负功,所以电势能增加,即在A点正电荷具有的电势能为正,A点的电势也为正,又因为W=qU A∞,所以U A∞=W/q=0.006J/10-5C=6×102V,U∞=0,U A∞=U A-U∞,U A=6×102V
(2)W=qU AB,U AB=W/q=0.002J/10-5C=2×102V。
(3)将10-5C的正电荷从A移至B时电场力做正功,如果将负电荷从A移到B,负电荷所受电场力方向与正电荷所受电场力方向相反,电场力对正电荷做正功,对负电荷做功为负,大小为W=qU AB=0.2C×2×102V=40J
(四)课堂练习
见教材133页练习六(1)、(2)、(3)题。
(五)布置作业
133页练习六(4)、(5)、题做在作业本上。
说明:
1.学习本节课学生易犯的一个错误是把电势高低与场强大小直接联系起来,认为电场中某点电势高(低)电场强度就大(小)。
因此,我们在引入课题时要正确强调讨论电势差和场强的关系,并且在一开始先指出这两个概念的不同之处。
2.在引导学生推导关系的过程中,要注意让学生仔细体会推导思路,物理意义:从力的角度计算功是W=qEd,从能的角度来计算是W==qU。
3.要使学生明确公式U=Ed的使用条件是:匀强电场,且沿着场强方向。