高中物理选修31学案1.6《电势差与电场强度关系》

第六节电势差和电场强度的关系教案
课前预习教案
【预习目标】
（一）、知识与技术
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）、过程与方法
1．看前面知识构造图：复习稳固旧知识引出新课经过知识网络图，更为坚固地掌握的已学知识更为坚固。

2．经过对电场力做功的两种不一样方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系
3．看图商讨得出一些常有结论（师生互动、商讨）
【预习内容】
一、[ 复习旧课 ]
1. 电场的两大性质：
①力的性质：。

②能的性质：电场可用形象表示
还可用形象表示
2. 看知识构造图：复习稳固旧知识
二、[ 学习新课 ] ：
1．电场力的性质：力和能是贯串物理学的两条主线，空间只需．．有电荷的存在，在它的四周就．存在（E 是客观存在而又看不见摸不着的），电场有最基本的特
性：。

能够经过电荷的受力去研究电场。

2．电场能的性质：电场力挪动电荷对电荷做功。

会致使电势能发生转变（由于功是能量转变的量度）做功的多少决定了能量转变的数目。

3、推导电场强度和电势差的关系
问题一：若沿场强方向挪动电荷
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 点挪动到 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
E
B 第 - 1 - 页
A
从能的角度：Ｗ= ②
由①②两式得 : U =
结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式： U = 或：E = （d 为）
在匀强电场中，场强在数值上等于
5、注意： U = Ed 和 E = U/d 的合用条件是：
6、单位关系： 1V/m =1N/C
问题二：若不是沿场强方向挪动电荷？
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？
[ 分析 ] ：（试着推导）
L
α
B
E
B＇
A
5、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．
U AB = E d
（2）在匀强电场中电场强度的大小等于
E = U AB／d
（3）电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．
看图议论：得出一些结论（互动、商讨）
问题三：电场中 A、B 两点的电势差 U AB跟挪动电荷的路径相关吗？
[ 说明 ] 电场中两点间的电势差，
类同于重力场中两点间的高度差：
高度差Δh 跟物体运动的路径没关，只与 A、B的地点相关
6、电势差 U AB 跟挪动电荷的路径没关，只与 A、B的地点相关。

问题四：单位长度内，沿 AB、 ABˊ两个方向，哪个电势下降的快？7、场强 E 的方向是下降最快的方向。

应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差。

问题五：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
8、结论：等差等势面密处场强，等势面疏处场强。

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请定性地画出电势差相等的二个等势面。

哪两个等势面能否在相邻等势面的中间 ?
提出迷惑：
课内研究教案：
【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。

【学习过程】
1．电场力的性质：力和能是贯串物理学的两条主线，空间只需．．有电荷的存在，在它的四周就．存在（E 是客观存在而又看不见摸不着的），电场有最基本的特
性：。

能够经过电荷的受力去研究电场。

2．电场能的性质：电场力挪动电荷对电荷做功。

会致使电势能发生转变（由于功是能量转变的量度）做功的多少决定了能量转变的数目。

3、推导电场强度和电势差的关系
问题一：若沿场强方向挪动电荷
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 点挪动到 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
E
从能的角度：Ｗ= ②
B
A
由①②两式得 : U =
结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式： U = 或：E = （d 为）
在匀强电场中，场强在数值上等于
5、注意： U = Ed 和 E = U/d 的合用条件是：
6、单位关系： 1V/m =1N/C
问题二：若不是沿场强方向挪动电荷？
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？
[ 分析 ] ：（试着推导）
L
α
B
E
B＇
A
5、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．
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U AB = E d
（2）在匀强电场中电场强度的大小等于
E = U AB／d
（3）电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．
看图议论：得出一些结论（互动、商讨）
问题三：电场中 A、B 两点的电势差 U AB跟挪动电荷的路径相关吗？
[ 说明 ] 电场中两点间的电势差，
类同于重力场中两点间的高度差：
高度差Δh 跟物体运动的路径没关，只与 A、B的地点相关
6、电势差 U AB 跟挪动电荷的路径没关，只与 A、B的地点相关。

问题四：单位长度内，沿 AB、 ABˊ两个方向，哪个电势下降的快？
7、场强 E 的方向是下降最快的方向。

应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差。

问题五：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
8、结论：等差等势面密处场强，等势面疏处场强。

请定性地画出电势差相等的二个等势面。

哪两个等势
面能否在相邻等势面的中间 ?
【反省总结】
议论电势差和电场强度方向的关系时，为了便于学生接受，可
以以生活实例让学生增强理解；在介绍平行板电容器实验装置时，应讲安静电计张角的大小
为何能够表示电容器两极板之间的电压大小；对于恒定电场，学生知道这些就足够了，不
必剖析导体内电荷散布的详细状况，也不用剖析电荷散布达到均衡的过程。

【当堂检测：】
1．以下说法正确的选项是（）
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 只合用匀强电场
2、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
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a b c
b、c 间的距离。

用φa、φb、φc 和E a、Eb、Ec分别表示a、b、c 三点的电势和场强。

以下哪个正确？（）
A. φa＞φb＞φc
B. E a＞E b＞E c
C.φa－φb=φb－φc
D. E a=E b=E c
3、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°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。

【课后练习与提升】
[ 练习 1] 以下说法正确的选项是：
A、匀强电场中各处的场强相等，电势也相等； ( )
B、场强为零的地区中，电势到处同样；
C、沿电场线方向电场强度必定愈来愈小；
D、电势降低的方向就是电场线的方向。

[ 练习 2] 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 没法确立
稳固练习答案
讲堂练习答案
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