广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理《1.5电场强度与电势差的关系》导学案(无答案)粤教版选修3-1

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1.5(第1课时)电场强度与电势差的关系学案(2020年粤教版高中物理选修3-1)

1.5（第1课时）电场强度与电势差的关系学案（2020年粤教版高中物理选修3-1）第五节第五节电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系课时课时11电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系学科素养与目标要求物理观念理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UEd或EUd，了解其适用条件科学思维1.会推导关系式UEd.2.能利用关系式UEd分析非匀强电场相关问题.3.对比有关电场强度的三个表达式及适用条件，并在具体问题中准确选用公式解决有关问题探究场强与电势差的关系1.探究过程如图1，在匀强电场中，电荷q从A点移动到B点AB与电场线平行图11静电力做功W与电势差U的关系为WqU.2静电力做功W与电场力qE的关系为WqEd.2关系表达式1UEd.2EUd，电场强度的单位为伏/米，符号V/m.3适用条件匀强电场，d是沿电场强度方向两点间的距离1判断下列说法的正误1公式UEd适用于所有电场2由UEd可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比3匀强电场的场强值等于沿电场强度方向每单位长度上的电势差值4在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积2.如图2所示，在场强为E1.0102V/m的匀强电场中，有相距d2.0102m的A.B两点，A.B连线与电场方向的夹角为60，则A.B两点间的电势差为________V.图2答案1.0解析UEdcos601.01022.010212V1.0V.一.匀强电场中电势差与电场强度的关系如图所示的一个匀强电场，场强大小为E，A.B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A.B之间相距为d.现将一个电荷量为q的电荷由A移到B.1从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A.B间的电势差计算静电力做的功2比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系3B.C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系答案1WABFdqEdWABqUAB2两次做功大小相等UABEd3UACEd1匀强电场中电场强度与电势差的关系1大小关系由EUd可知，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，电场强度是电势差对空间位置的变化率，电势沿电场强度方向随空间变化的快慢反映了电场强度的大小2电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向2由公式UEd可以得到下面两个结论结论1匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势CAB2，如图3甲所示图3结论2匀强电场中若两线段ABCD，且ABCD，则UABUCD或ABCD，如图乙所示例1如图4所示，在xOy平面内有一个以O为圆心.半径R0.1m 的圆，P为圆周上的一点，O.P两点连线与x轴正方向的夹角为.若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E100V/m，则O.P 两点的电势差可表示为图4AUOP10sinVBUOP10sinVCUOP10cosVDUOP10cosV答案A解析由题图可知匀强电场的方向是沿y轴负方向的，沿着电场线的方向电势逐渐降低，所以P点的电势高于O点的电势，O.P两点的电势差UOP为负值根据电势差与场强的关系可得UOPEdERsin10sinV，所以A正确例2如图5所示，P.Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm.求图51P板及A点的电势2保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为多少答案150V30V210V解析1场强EUd5010102V/m5102V/mQ.A间电势差UQAEd5102104102V30V所以A点电势A30V，同理可求得P 板电势PUPQ50V2当Q板向左平移5cm时，两板间距离d105cm5cmQ 板与A点间距离变为d104cm5cm1cm电场强度EUd505102V/m1.0103V/mQ.A间电势差UQAEd1.01031.0102V10V所以A点电势A10V.例3如图6所示，ABCD是匀强电场中平行于电场线的矩形的四个顶点，B.C三点电势分别为A8V，B2V，C3V，则D点的电势为图6A7VB6VC10VD9V答案D解析因为UABUDC，即8V2VD3V，故D9V，选项D正确二.非匀强电场中电势差与电场强度关系的定性分析1UABEd 只适用于匀强电场的定量计算，在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地分析有关问题由EUd可以得出结论在等差等势面中，等势面越密的地方场强就越大2如图7所示，a.b.c为某条电场线上的三个点，且abbc，由于不知电场的性质，所以电势差Uab与Ubc的大小不能确定图7例4如图8所示，实线为电场线，虚线为等势面，a50V，c20V，则a.c连线中点b的电势b图8A等于35VB大于35VC小于35VD等于15V答案C解析从电场线疏密可以看出ab段场强大于bc段场强，由UEd可以判断UabUbc，即abbc，所以bac235V.三.场强的三个表达式的比较1EFq.定义式，适用于一切电场，其中q为试探电荷的电荷量，E与q无关2EkQr2.点电荷场强公式，仅适用于真空中静止点电荷，其中Q为场源电荷的电荷量，E与Q成正比3EUd.匀强电场场强与电势差的关系式，适用于匀强电场的定量计算，也可用于非匀强电场的定性分析，其中d为沿电场方向的距离例5如图9所示为一个水平的匀强电场，在电场内某水平面上做一个半径为10cm的圆，在圆周上取如图所示的B.C三点，已知A.B两点间电势差为1350V，静电力常量k9109Nm2/c2.图91求匀强电场的场强大小2若在圆心O处放置电荷量为108C的正点电荷，求C点电场强度的大小和方向结果保留三位有效数字答案19000V/m21.27104N/C，方向与水平方向成45角斜向右上解析1由题图知A.B两点在匀强电场方向上的距离drr20.15m，所以匀强电场场强EUd9000V/m.2设正点电荷在C处产生的电场强度为E1，则E1kQr29103N/C，方向由O指向C.C处另有匀强电场，场强E9103N/C，方向水平向右，与E1垂直，根据平行四边形定则，C处合电场的场强为EE12E21.27104N/C，方向与水平方向成45角斜向右上1对公式EUd 及UEd的理解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，任何相同距离上电势降落必定相等C电势降低的方向必是场强方向D在相同距离的两点上，电势差大的场强也大答案B解析公式EUd中，d是沿场强方向上两点的距离，由此很容易判断出A.D错，B正确；场强的方向是电势降低最快的方向，电势降低的方向不一定是场强方向，故C错2.公式UABEd的应用xx济南市期末如图10所示，沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，rOA为半径逆时针转动一周，O与圆周上的A点的连线OA与x轴正向E方向成角2，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为图10AUErBUErsin1CUErcos1DU2Er答案C解析由UEd知，与A点间电势差最大的点应是沿场强方向与A点相距最远的点，dmaxrrcos，所以UmaxErcos1，C项正确3应用UEd定性分析如图11所示是某电场中的三条电场线，C点是A.B连线的中点已知A点的电势是A30V，B点的电势B20V，则下列说法正确的是图11AC点的电势C5VBC点的电势C5VCC点的电势C5VD负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能答案C解析由题图看出，AC段电场线比CB段电场线密，则AC段场强较大，根据公式UEd可知，AC间电势差UAC大于CB间电势差UCB，所以CAB25V，故C正确，A.B错误而负电荷在电势低处电势能较大，故D错误4.公式UABEd的应用平行的带电金属板A.B间是匀强电场，如图12所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V.图121两板间的场强大小是________；2电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差U12________.答案11.2103V/m248V解析1两板间是匀强电场，由UABEd可得两板间的场强EUABd60V5102m1.2103V/m.2P1.P2两点间沿场强方向的距离d4cm.所以U12Ed 1.21034102V48V.。

广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理《1.5电场强度与电势差.

1.5电场强度与电势差的关系【温故知新】我们已知描述电场有两个物理量：电场强度和电势。

一、电场强度E ：1、物理意义：描述电场__________的物理量。

单位为________。

2、电场强度是____量。

大小：定义式_____________，决定式_____________。

方向：与正电荷在该点受电场力方向_______，与负电荷在该点受电场力方向________。

二、电势差U AB ：1、电势差定义式为：U AB ＝________，其单位为________。

2、电势与电势差的关系：电势差U 还可以根据电势φ求解，U AB ＝________，3、在电场中，零电势选择不同，各点的电势________，但两点间的电势差________。

（选填“改变”或“不变”）【课前预习】一、电场强度E 与电势差U AB 的关系：如图，匀强电场的场强为E ，A 、B 在同一条电场线上的两点，但在不同的等势面上， A 、B 两点间的距离为d ，电势差为U AB 。

1、把正的点电荷q 从A 点移动到B 点，q 受到的电场力F ＝________；电场力做的功W AB ＝_____________；2、根据电势差的定义公式AB AB W U q =，即得A 、B 间的电势差U AB ＝_________① 上式表明，在匀强电场中，沿着电场强度的方向，任意两点之间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积。

U AB ＝Ed 的适用条件是：E 是___________的场强，d 是沿___________方向的距离。

3、有上式①可得，E ＝_________②因此E 的另一个单位是_______。

式子表明，在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿_________距离为单位长度的两点间的电势差。

4、三个场强公式的比较：适用范围________例1：有两块平行金属板A、B相隔5cm，接在40V的直流电源上，电源的正极接B板，负极接地，即A处电势为零，C点在两板间且到A板的距离为2cm。

2012高二物理1.5电场强度与电势差的关系学案1(粤教版选修3-1)

1.5 电场强度与电势差的关系学案1（粤教版选修3-1）一、探究场强与电势差的关系在匀强电场中，沿着________的方向，任意两点之间的电势差等于________与这两点间______的乘积，即U ＝________.答案电场强度场强距离 Ed 二、电场线与等势面的关系1．电场线跟等势面__________．2．沿着电场线的方向各等势面上的电势________，逆着电场线的方向各等势面上的电势______．3．电场线密的区域等势面________，电场线疏的区域等势面________．答案 1.垂直 2.减小增大 3.密疏一、探究场强与电势差的关系[问题情境] 如图1，匀强电场的电场强度为E ，电荷q 从A 点移到B 点电场力做的功为W AB ，A 、B 两点间的电势差为U AB图11．电场力的功W AB 与电势差U AB 之间的关系是怎样的？ 2．电荷在电场中受到的力是多大？该力是恒力还是变力？ 3．试从电荷q 所受电场力的角度来计算W AB 等于什么？4．根据上面W AB 的两种表示方式，你能得到电场强度与电势差之间存在怎样的关系？ 5．如果这里的电场是非匀强电场，电场力的功还能用W ＝F·s 来求解吗？答案 1.W AB ＝qU AB 2．F ＝qE 是恒力 3．W AB ＝F·d ＝qE·d 4．U AB ＝Ed5．在非匀强电场中F ＝qE 是变力，不能用W ＝F·s 来计算功的大小． [要点提炼]1．匀强电场中电场强度与电势差的关系：U ＝______.2．公式只适用于________，d 必须是沿场强方向的距离，如果在电场中两点连线不沿场强方向，d 的取值应为在场强方向的投影，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离．3．场强E 的另一种表述：E ＝________，由此可得场强的另一个单位是________，符号为________．答案 1.Ed 2.匀强电场 3.Ud伏/米 V /m[问题延伸]我们学过几个场强E 的表达式？试讨论并区分？答案三个．它们的区别如下表[问题情境]1.电场线为什么一定要垂直于等势面？ 2．为什么沿电场线方向电势是下降的？ 3．为什么电场线密集的地方等势面也密集？答案 1.2.见课本P 18“电场线与等势面的关系”． 3．电场线密集的地方场强大，由U ＝E·d ，E 取平均值(或认为较短距离上E 不变)，可得结论：在U 相同的情况下，E 越大，间距d 越小，所以电场线越密集的地方，等差等势面也越密集．[要点提炼]1．电场线与等势面的关系： (1)电场线跟等势面______．(2)沿着电场线方向各等势面上的电势______，逆着电场线的方向各等势面上的电势______．(3)电场线密的区域等势面________，电场线稀的区域等势面________． 2．几种常见的电场线与等势面分布图答案 1.(1)垂直 (2)减小升高 (3)密疏 [问题延伸]1．匀强电场的等势面有何特点？2．能否说电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低？答案 1.匀强电场的等势面相互平行且等间距．2．场强与电势间无因果关系，场强大的地方，电场线密集，等势面密集，但电势不一定高，电势是沿电场线方向而降低的．例1 如图2所示，A 、B 两平行金属板间的匀强电场的场强E ＝2×105V /m ，方向如图所示．电场中a 、b 两点相距10 cm ，ab 连线与电场线成60°角，a 点距A 板2 cm ，b 点距B 板3 cm ，求：图2(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？解析 (1)U Aa ＝E·d Aa ＝2×105×0.02 V ＝4×103 V . U ab ＝E·d ab ＝2×105×0.1×cos 60° V ＝1×104 V ．U AB ＝E·d AB ＝2×105×(0.02＋0.1×cos 60°＋0.03) V ＝2×104 V .(2)据动能定理得 W F ＋W 电＝0，所以W F ＝－W 电＝－qU ba ＝qU ab ＝1×10－7×1×104 J ＝1×10－3 J .答案见解析变式训练1 如图3所示为匀强电场中的一簇等势面，若A 、B 、C 、D 相邻两点间的距离都是2 cm ，则该电场的场强为______；到A 点距离为1.5 cm 的P 点的电势为________；该电场的场强方向为________．图3答案1033V /m －2.5 V 垂直等势面指向电势降低的方向解析各等势面间的垂直距离为 3 cm由E ＝U d 得：E ＝103V /m ＝103 3 V /mP 点的电势φp ＝－14×10 V ＝－2.5 V场强方向：垂直等势面，指向电势降低的方向．例2 位于A 、B 处的两个带有不等量电荷的负点电荷在平面内电势分布如图4所示，图中实线表示等势线，则( )图4A ．a 点和b 点的电场强度相同B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点，电势能先减小后增大解析 a 点的等势面比b 点的稀疏，故a 点的场强比b 点的小，A 错．c 点电势低于d 点，正电荷从c 点移到d 点，即正电荷向高电势处移动、电场力做负功，B 错．a 点电势低于c 点，从a 到c ，把负电荷移向高电势，电场力做正功，C 对．从e 到f ，电势先降低后升高，故沿此方向移动正电荷，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，D 对．答案 CD变式训练2 某静电场的电场线分布如图5所示，图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为U P 和U Q ，则( )图5A ．E P ＞E Q ，U P ＞U QB ．E P ＞E Q ，U P ＜U QC ．E P ＜E Q ，U P ＞U QD ．E P ＜E Q ，U P ＜U Q 答案 A解析从题图可以看出P 点处的电场线的密集程度大于Q 点处的密集程度，故P 点的场强大于Q 点的场强，因电场线的方向由P 指向Q ，而沿电场线的方向电势逐渐降低，P 点的电势高于Q 点的电势，故A 项正确．【即学即练】1．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答案 B解析本题的关键是理解匀强电场中场强与电势差的关系，公式E ＝Ud中，d 是沿场强方向上两点的距离，由此很容易判断出A 、D 错，B 项正确；场强的方向是电势降低“最快的”方向，而不是指电势降低的方向，故C 项错误．2．如图6所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm ，由此可确定电场强度的方向及大小为( )图6A ．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 /m 答案 D解析电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E ＝U d ＝100.25V /m ＝40 V /m ，故D 项正确．3．下列静电学公式中，F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距离，①F ＝k q 1q 2r 2，②E ＝k Q r 2，③E ＝Fq，④U ＝Ed ，有关四个公式的下列说法中正确的是( )A ．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B ．①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立C ．①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立D ．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立答案 C4．图7中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，再经过N 点，可以判定( )图7A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力答案AD解析沿着电场线的方向电势降低，故选项A正确；电场线越密，场强越大，同一粒子受到的电场力越大，故选项D正确．。

高中物理第一章电场第五节电场强度与电势差的关系导学案粤教选修

第五节电场强度与电势差关系【自主学习】一、学习目标1.知识与技能（1）掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式（2）理解电场线与等势面的关系2.过程与方法通过分析寻找物理关系式3.情感、态度与价值观培养学生的探究精神4.重点难点（1）匀强电场中电势差与电场强度的关系（2）电场线与等势面的关系5.自主学习（1）在匀强电场中，沿着________的方向，任意两点之间的电势差等于________与这两点间______的乘积，即U＝________.（2）电场线跟等势面__________．（3）．沿着电场线的方向各等势面上的电势________，逆着电场线的方向各等势面上的电势______．（4）电场线密的区域等势面________，电场线疏的区域等势面________．要点透析1、如图所示，匀强电场的场强E＝100 V/m,A、B相距10 cm,AB连线与场线的夹角为60°，则A、B两点间的电势差为多少？若将q=1.0×10-8C的负电荷由A点移到B点,此过程中电场力做多少功？2、关于根据静电场电场线对各点电势和场强的分析,下列说法正确的是(A.沿电场线方向各点电势一定降低 B.沿电场线方向各点场强一定减小 C.电场线密集的区域场强一定大 D.电场线密集的区域电势一定高电场强度与电势差的关系【课堂检测】1. 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 V2、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 ，电场力做功为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W qB ．a 处的电场强度为E ＝WqdC ．b 处的电场强度为E ＝WqdD ．a 点的电势为Wq3、如图所示，两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离，OO′代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是( )A ．φ1＞φ2＞φ3B ．φ2＞φ1＞φ3C ．φ2＞φ3＞φ1D ．φ3＞φ2＞φ1第五节电场强度与电势差的关系【当堂训练】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 sin θ C 、U OA =E ·r cos θ D 、U OA =-E ·r cos θ2、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在等势线U 3上时，具有动能20 J ，它运动到等势线U 1上时，速度为零．令U 2＝0，那么，当该电荷的电势能为4 J 时，其动能大小为( )A ．16 JB ．10 JC ．6 JD ．4 J3、如图所示，在匀强电场中，有A 、B 两点，它们间的距离为2 cm ，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电荷量为－2×10－5C 的电荷由A 移到B ，其电势能增加了0.1 J ．问： (1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？ (2)A 、B 两点的电势差U AB 为多大？ (3)匀强电场的场强为多大？第五节电场强度与电势差的关系【巩固拓展】1. 以下关于与电场强度有关的几个公式的说法，其中正确的是（）A.公式U=E·d 只适用于匀强电场B.只要电场中电场线是直线，公式U=E·d 就适用C.公式E=F/q 是定义式，适用于任何电场D.公式E=kQ/r 2是由库仑定律得出的，因而只适用于点电荷（真空中）的电场2、如图所示，在点电荷的电场中，已知a 、b 两点在同一等势面上，c 、d 两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb 和adb 曲线，两粒子刚过a 点时具有相同的动能，由此判断(A.甲粒子经过c 点时与乙粒子经过d 点时具有相同的动能B.甲、乙两粒子带异号电荷C.若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过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3、如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d ，各等势面电势已在图中标出．现有一质量为m 的带电小球以初速度v 0与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问： (1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？ (2)在入射方向上小球最大位移是多少？选修3-1 第一章电场第五节电场强度与电势差的关系参考答案课前先学案自主学习（1）. 电场强度场强距离 Ed (2) 垂直（3）.减小增大 (4).密疏要点透析：问题一：1.如图所示，A 、B 两点间沿场强方向的距离为根据公式U=E·L 可得：根据公式W=qU 可得： W=(―1.0×10-8)×5 J=-5.0×10-8答案:电势差为5 V,电荷克服电场力做功5.0×10-8问题二：AC课堂检测案1、C 2、A 3、A 课堂训练案1、 C 2、C 3、解析：(1)电势能增加多少，电场力就做多少负功，故电场力对电荷做了－0.1 J 的功． (2)由W ＝qU ，得U AB ＝W q ＝－0.1－2×10－5 V ＝5 000 V.(3)由U ＝Ed ，得E ＝U AB d ＝U AB ABcos 60°＝5.0×105V/m. 课后拓展案 1、ACD 2、BCD 3、答案 (1)正电荷 mgd U (2)2v 24g解析 (1)作电场线如图甲所示，由题意，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如图乙所示，只有当F 合与v 0在一条直线上才可能使小球做直线运动．所以小球带正电，小球沿v 0方向做匀减速直线运动．由图乙知qE ＝mg ，相邻等势面间的电势差为U ，所以E ＝U d ，q ＝mg E ＝mgdU .(2)因为qE ＝mg ，所以求F 合＝2＋2＝2mg由动能定理得－F 合·s m ＝0－12mv 20，所以s m ＝mv 2022mg＝2v 24g .高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

1.5电场强度与电势差的关系

1.5电场强度与电势差的关系一、学习目标：1.掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系.2.掌握电场中电势的升降与场强方向的关系.3.理解等势面与电场线的关系.二、课前准备：1.匀强电场中,两点间的电势差等于___________与这两点______________的乘积,用公式表示为U=___________.2.电场强度的另一种表述：匀强电场中,场强在数值上等于沿___________单位距离上的电势差,即E=___________.场强的单位可以是___________,也可以是___________,它们完全等同.3.电场线与等势面的关系：(1)电场线与等势面___________；(2)沿着电场线的方向各等势面上的电势______,逆着电场线的方向各等势面上的电势______(3)电场线密的区域等势面__________,电场线疏的区域等势面__________.三、预习展示：1.以匀强电场为例讨论场强与电势差的关系：如图：是一个匀强电场的电场线荷等势面。

匀强电场的电场强度的大小为E,A、B两点在同一条电场线上,但在两个不同的等势面上,它们之间的距离为d,电势差为U AB。

问：(1)当沿着场强方向将一个正点电荷q由场中A点移动到B点时,点电荷受到的电场力是多少？电场力做的功W AB又是多少？(2)电场力做的功跟A、B两点的电势差有什么关系？(3)根据上面的结果,你能得到电场强度与电势差的关系吗？2.阅读课本,总结电场线与等势面的关系,并说明理由.四、重难点突破：电场强度与电势差之间的关系：例：有两块平行金属板A、B相隔6cm接在36V的直流电源上。

电源的正极接地,C点在两板间且到A板的距离为2cm。

(1)求A、B两板间的场强大小和方向；(2)以地为电势的零点,问C点的电势多高？变式训练1：如图,在场强为E=4.0×103N/C的匀强电场中有相距5.0cm的A、B两点,两点连线与电场强度成角。

导学案4-选修3-1-1.5电势差与电场强度的关系-教师版

第1页（共2页）图1—6—9“东师学辅” 导学练·高二物理（4）1.5 电势差与电场强度的关系编稿教师：李志强1. 理解静等势面的概念和特点，知道等势面的疏密表示电场强度的大小。

2. 知道电势高的地方未必电场强度大。

3. 理解匀强电场中电势差和电场强度的关系式：U =Ed 。

1．电场中相等的各点构成的曲面，叫做等势面。

若规定相邻等势面的电势差相等，画出一系列的等势面，就可形象地描述电场中各点电势的分布情况。

匀强电场中，电场线和等势面都是均匀分布的；其他电场中，电场线越密，等势面越（填密、疏），电场强度越（填大、小）。

2. 电场线与等势面处处（填垂直、平行），电场线的方向就是电势降落最快的方向。

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___________．1. 如图1－5－2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，将一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点时，电场力做功大小比较( CD ) A ．W AB >W AC B ．W AD >W AB C ．W AC ＝W AD D ．W AB ＝W AC2. 下述关于匀强电场的结论错误的是（ BD ）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.关于静电场的说法中正确的是（ D ） A ．场强越大的位置电势也越高B ．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向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4.电场中有一条直线，在直线上有M 、N 两点，若将一试探电荷Q 从直线外的P 点分别移到M 、N 两点，电场力对Q 做功相等，则( BD )A ．该电场若是匀强电场，则M 、N 连线一定与电场线平行B ．该电场若是匀强电场，则M 、N 连线—定与电场线垂直C ．该电场若是由一个点电荷产生的，则M 、N 两点的电势和场强都相同D ．该电场若是由一个点电荷产生的，则M 、N 两点的电势相等，电场强度不同 5.如图1—6—8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( D )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qU 6.如图，在匀强电场中有一个直角三角形ABC ，∠ACB=30°，AC =10cm ，场强方向沿CB 方向水平向左，场强大小E =1000V/m ，则AC 之间的电势差为 5-V 。

高中物理第一章电场1.5电势差与电场强度的关系教案粤教版选修3_1

1.5 电场强度与电势差的关系
教学目的教学重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系重点难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。难点教学方法手段一、引入新课复习提问 1、我们已经学过哪些描述电场性质的物理量？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 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？教等势面的特点：学 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程新课教学 1、电场强度与电势的关系设学生讨论计（1）电场强度大的地方电势是否一定高？反之？教学反思探究、讲授、讨论、练习知识与技能掌握电势差与电场强度的关系
UAB=
W AB qE AB E AB q q
用 d 表示 A、B 在场强方向上的距离 AB′，则上式可写为：UAB =Ed 上式是在匀强电场中推出的，它不适用于非匀强电场
［问题］由 UAB=Ed，得到： E 中可看出 E 的单位是什么？
U AB ，这个式子表示什ຫໍສະໝຸດ 含义？从式子 d学过
电场强度与电势差关系式的应用 1、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？程
设 2、如图所示，在场强为 E＝4.0×10 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。
（2）电场强度为零的点电势一定为零吗？反之？

广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理《1.3电场强度(第1课时)》导学案(无答案)粤教版选修31

1.3 电场强度（第1课时）【学习目标】1、知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。

2、理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算。

知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。

3、能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。

【使用说明】1、在做学案前必须认真阅读教材，阅读过程中在课本上做必要的标记；2、在40分钟之内完成，遇到问题先独立思考，晚修不讨论，不抄袭作业。

【课前预习案】请同学们阅读教材P 9~13的内容，完成下边的问题。

一、电场：1、电荷A 与电荷B 之间的相互作用是怎样发生的呢？（阅读教材理解下图）2、电场：在__________周围就存在电场，电场是一种特殊的__________ 。

3、电场的基本性质：电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有 _______ 的作用。

4、静电场：_________ 电荷产生的电场。

二、电场强度1、试探电荷、场源电荷（1）、试探电荷：用来___________电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，也称检验电荷。

特点：电量很小的点电荷（2）、场源电荷：___________ 电场的电荷，也叫源电荷。

2、电场强度(E )：（1）、定义：放入电场中某点的电荷所受的_________跟它的________的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

（2）、定义式：_________① 单位：_______________ ②物理意义：电场强度是描述___________的物理量。

（3）、电场强度是矢量。

方向规定：与正电荷在该点所受的电场力的方向__________ 。

与负电荷在该点所受的电场力的方向___________ 。

（4）对电场强度定义的理解：①这是电场强度的定义式，适用于___________ 。

②电场中的电场强度可由试探电荷来计算，但只由电场本身性质_______，与试探电荷________ 。

导学案最新高二物理粤教版选修3-1学案：1.5 电场强度与电势差的关系第1课时

１。

5 电场强度与电势差的关系第1课时［学习目标定位］1。

理解匀强电场中场强与电势差的关系Ｕ=Ed,并会用公式解决有关问题.2．掌握等势面的特点,理解电场线与等势面的关系．一、探究场强与电势差的关系１。

在匀强电场中,沿着电场强度的方向,任意两点之间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积，用公式表示为U＝Eｄ。

２．在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向距离为单位长度的两点间的电势差,用公式表示为E=＼f（U,d）.二、电场线与等势面的关系电场线跟等势面垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功．沿着电场线的方向各等势面上的电势减小,逆着电场线的方向各等势面上的电势增大。

电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏。

一、探究场强与电势差的关系[问题设计］如图1所示图1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1中，如果将电荷从A点移动到Ｃ点，在利用（1）问中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，A、C间的距离为L）答案(1)F＝qE W AB＝Fd＝qEd W AB＝ｑＵＡＢ(2）U AB＝Ｅd（3）W AC=qＥLｃｏs θ＝qEｄ,W AC＝qU AＣ，UＡC＝Ed[要点提炼]1.公式U=Eｄ只适用于匀强电场,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跟电荷移动的路径无关，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＝错误!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降低最快的方向．4。

广东省佛山市顺德大良实验中学高中物理《1.4电势和电势差》导学案(无答案)粤教版选修31

1.4电势和电势差【本节知识引入】3．电势定义：如果在电场中选定一个参考点P ，规定该点电势为零，则电场中任意一点A 的电势，数值上等于把单位正电荷从A 点移到参考点P时电场力所做的功．用φA 表示A 点的电势，定义式：φA ＝______，电势的单位是________．1．在左上图中，选地面为零高度，若A 点高度h A =80米，B 点高度h B =55米，则AB 高度差h AB = 米；若选C 点为零高度，A 和B 的高度当然改变了，但AB 之间高度差（填“不变”或“变化”），仍为h AB = 米；【知识点】空间中，零高度选择不同，各点的高度变化，但空间任意两点间的高度差不变。

2．在右上图所示的电场中，选C 点为零电势（即接地），若A 点电势φA =80伏，B 点电势φB =-50伏，则AB 间电势差U AB = 伏；若选B 点为零电势（即接地），若A 点电势φA = 伏，C 点电势φC = 伏，但AB 间电势差U AB （填“不变”或“变化”），仍为U AB = 伏；【知识点】在电场中，零电势选择不同，各点的电势变化，但任意两点间的电势差不变。

3．电势差定义：将电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力做的________与所移动的电荷的__________的比值为电场中A 、B 两点间电势差U AB ，电势差定义式为：U AB ＝________，其单位为________．电势差又称________．4．电势与电势差的关系：电势差U 还可以根据电势φ求解，U AB ＝_____ ___，若U AB 为正值，表示A 点的电势比B 点的电势______．若U AB 为负值，表示A 点的电势比B 点电势________，电势只有大小，没有方向，是________．三．电场力做功：电荷在电场中移动时，由于受到电场力，所以电场力可能对电荷做功。

1．电场力做功的特点：电场力的功跟电荷移动的路径__________，只由电荷的________决定．（与重做功相似）例1.如图所示，在场强为E 的匀强电场中有相距为L 的A 、B 两点，连线AB 与电场线的夹角为θ，将一带电量为q 的正电荷从A 点移到B 点，若沿直线AB 移动该电荷，电场力做的功W 1= ；沿路径ACB 移动该电荷，电场力做的功W 2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W 3= 。

物理3-1粤教版1.5电场强度与电势差的关系学案

物理3-1粤教版1.5电场强度与电势差的关系学案【学习目标】掌握电势差与电场强度的关系【学习重点】匀强电场中电势差与电场强度的关系【学习难点】电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。

【学习过程】〔一〕复习上课时知识要点：电场强度、电势差的概念问题：既然电场强度、电势差都能够描述电场，那么两者有何关系？--引入新课〔二〕新课教学--引导学生推导：匀强电场中电势差与电场强度的关系：Ed UAB=即：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电势差与电场强度的关系也能够写做：dU E AB =它的意义为：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线方向的距离的比值。

注意：〔1〕上式的适用条件：匀强电场；〔2〕d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离〔等势面间的距离〕。

〔3〕电场强度的大小与电势的高低无直截了当关系①、电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为不为零取决于电势零点。

②、电势为零的地方电场强度不一定为零。

③、电场强度相等的地方电势不一定相等。

④、电势相等的地方电场强度不一定相等。

〔三〕小结：对本节内容要点进行概括，并引导学生概括场强三公式、对比其适用条件。

【例题与练习】1.关于电势差与电场强度的关系，以下说法正确的选项是〔〕 A 、公式U=Ed 关于一切电场适用 B 、公式U=Ed 只适用于匀强电场C 、在匀强电场中，两点间的电势差总等于场强与这两点间距离的乘积D 、在匀强电场中，两点间距离越大，两点间的电势差也越大 2.某电场中等势面分布如下图，图中虚线表示等势面，过a 、b 两点的等势面电势分别为40V 和10V ，那么a 、b 联机的中点c 处的电势应〔〕 A.确信等于25VB.大于25V C.小于25VD.可能等于25V3.如下图，在匀强电场中，电量q=5.0×10–10C 的正电荷，分别在平行于电场方向的平面内由A 点运动到B 点和由A 点运动到C 点，电场力做的功都为3.0×10–8J 。

教科版高中物理选修3-1 1.5 匀强电场中电势差与电场强度的关系(导学案) (2)

第一章静电场第五节◆示波管原理及应用（二）【课程目标】了解阴极射线管的构造，知道电子在阴极射线管中运动的三个阶段：加速、偏转和匀速直线运动。

学习目标：1、了解阴极射线管的构造；能够运用电势差和电场强度的关系解决带电粒子在电场中的加速和偏转．2、通过对带电粒子在电场中的加速和偏转的探究，培养学生的分析、解决问题的能力．3、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、难点:带电粒子在电场中的运动课前预习案一、示波管的原理1、构造示波管是示波器的核心部件，外部是是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由（发射电子的灯丝、加速电极组成）、（由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成）和组成，如图所示2．原理(1)电子在电场中的加速：脱离阴极的电子，在作用下加速，阴极和阳极之间的电压越高，电子获得的速度．(2)电子在匀强电场中的偏转：电子进人偏转极板之间时，在初速度v0方向上做运动，电场力与电子的初速度v0方向垂直，此时电子做运动．(3)电子飞出平行金属板后的运动：当电子飞出偏转电场后，不再受的作用，因此它保持偏转角度，做运动．二、平抛运动知识1、平抛运动（1）运动特点：a、只受；b、初速度与重力；平抛运动是一个曲线运动；在任意相等时间内速度变化。

（2）平抛运动的处理方法：平抛运动可分解为水平方向的和竖直方向的。

水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性．（3）平抛运动的规律：水平方向a x= ，v x= ，x= 。

竖直方向a y= ，v y= ，y= 。

2、类平抛运动1．初始条件：有初速度v02．受力特点：物体受到的恒力与v0 。

3．运动特点：沿v0方向作，在垂直v0方向作初速度为零的。

我的疑问：请将预习中不能解决的问题写在方框内课内探究案探究点一：带电粒子在电场中的加速问题1、如图，在真空中有一对平行金属板，接上电压为U的电池组，在它们之间建立方向水平向右的匀强电场。

物理3-1粤教版1.5电场强度与电势差的关系学案2

物理3-1粤教版1.5电场强度与电势差的关系学案21、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A 点移到B 点时，电场力做了5×10－6J 的正功，那么此过程中电荷的电势能________(填“增加”或“减少”)5×10－6J .2、假如把q ＝1.0×10－8C 的电荷从无穷远处移至电场中的A 点，需要克服电场力做功W＝1.2×10－4J ，规定无穷远处的电势为零、那么电荷在A 点的电势能是________J ，A 点的电势φA 是________V .3、U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，因此U AB ＝________U BA ，可见电势差能够是正值，也能够是负值、4、如图1所示，把电荷量q ＝＋2×10－11C 的点电荷由A 点移动到B 点，电场力所做的功W AB ＝4×10－11J 、A 、B 两点间的电势差U AB ＝______________V ；B 、A 两点间的电势差U BA＝________________V 、假如将电荷量q ′＝－2×10－11C 的点电荷由B 点移到A 点，那么电场力所做的功W BA ′＝______________J .图1答案1.减少2.1.2×10－41.2×1043.－4.2－24×10－115、对公式E ＝U abd 的理解，以下说法正确的选项是() A 、此公式适用于计算任何电场中a 、b 两点间的电势差 B 、a 点和b 点距离越大，那么这两点的电势差越大 C 、公式中的d 是指a 点和b 点之间的距离D 、公式中的d 是a 、b 两点所在的两个等势面间的垂直距离答案D解析此题考查对电场强度与电势差的关系式U ＝Ed 的理解、该式成立的前提条件是匀强电场，因此A 项错；在匀强电场中，沿电场线方向，两点间距离越大，那么两点间的电势差越大，B 项错；该式中，d 是指两点距离在电场线方向上的投影或两点所在的等势面间的距离，因此C 项错，D 项正确、【一】带电粒子在电场中的运动轨迹问题电场线是为研究电场而假想的理想模型，带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子在电场力作用下的实际路线，电场力在电场线的切线方向上，电场线与等势面垂直，且电场线由高电势指向低电势、粒子在电场中的运动轨迹由力和初速度的方向决定，既能够与电场线重合也能够与等势面重合，一定要分清它们的区别与联系、方法总结①粒子的运动轨迹曲线必弯向合外力一侧，力的方向、弯曲方向、速率方向一一对应、②电场线和等势面基本上假想的曲线，在电场中两者相互垂直，且电场线由高电势指向低电势、③依照电场线的方向以及疏密情况，确定场强及带电性质，定性判断电场力(或加速度)的大小和方向、再依照电场力方向与速度方向的关系来判断速度的变化情况和运动情况、④利用电场力做功情况来判断电势能的变化情况，能够通过能量转化和守恒确定电势能及动能的变化情况、例1如图2所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C 的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A 点运动到B 点时动能减少了10－5J 、A 点的电势为－10V ，那么以下判断正确的选项是()图2A 、粒子的运动轨迹如图虚线1所示B 、粒子的运动轨迹如图虚线2所示C 、B 点电势为零D 、B 点电势为－20V解析粒子只受到电场力，当它从A 点运动到B 点时动能减少了，说明它从A 点运动到B 点电场力做了负功，因此偏转的情况应该如轨迹1所示，因而选项A 正确、B 错误；依照电场力做功W ＝qU ，W AB ＝－10－5J ，电势差U AB ＝W ABq ＝－10V ＝φA －φB ，得φB ＝0，故C 正确、D 错误、答案AC变式训练1某静电场中的电场线如图3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，由M 运动到N ，以下说法正确的选项是()图3A 、粒子必定带负电荷B 、粒子在M 点的加速度大于它在N 点的加速度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 点的动能小于它在N 点的动能答案CD解析分析带电粒子在电场中的运动轨迹问题时注意：做曲线运动的粒子所受合外力指向曲线凹侧，另外粒子的速度方向沿轨迹的切线方向，再结合电场线、电场力的知识来分析问题、【二】匀强电场中电场线与等势面的问题在匀强电场中U ＝E ·d ，d 是沿电场线方向上的距离、电场中等势面与电场线垂直，沿电场线方向上等距离的点之间电势差相等、在与电场线有夹角θ(0＜θ＜90°)的直线上，等间距点电势差同样相等、方法总结对有关电场线与等势面的问题，要注意应用电场线与等势面垂直等结论、通过等势面能够确定电场线的方向、在匀强电场中，同一直线上等距离的点之间对应的电势差相等，这也是查找等势面的突破口、例2如图4所示，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸面平行，A 、B 、C 为电场中的三个点，三点电势分别为φA ＝12V ，φB ＝6V ，φC ＝－6V 、试在方框内作出该电场的示意图(即画出几条电场线)，要保留作图时所用的辅助线、图4解析作图方法：①将A、C连接，并将其三等分，靠近A点的等分点D与B点等电势，φD＝φB＝6V、②用虚线连接B、D，BD为该电场中的等势面(如下图所示)、③作一簇垂直于BD、间距相等的平行线，使其方向斜向下，这些平行线即可表示所要作的匀强电场、答案见解析变式训练2a、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、a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图5所示，由此可知c点的电势为()图5A、4VB、8VC、12VD、24V答案B解析解法一：沿匀强电场中的电场线，电势应均匀变化，如右图，连接bd两点，并将连线五等分，那么每一等分的两端点间电势差为4V，那么各点电势如下图，连接a点与bd上20V的点，连线为一条等势线，依照匀强电场的等势线相互平行的规律，过c点作等势线的平行线，线上所有点的电势应与c点电势相等，用几何关系证明得：该线过电势为8V的点，故c点电势为8V.解法二：由公式U＝E·d可知，在匀强电场中相互平行的两线段端点所对应的电势差之比恰好等于两线段长度之比、那么由图知ab∥dc，必有U ab/U dc＝ab/dc＝1/1，故(20－24)V ＝(4－φc)V，那么φc＝8V.【三】电场中涉及能量(动能)问题的应用处理电场中涉及能量的动力学问题一般用动能定理、功能关系求解、在求解电场力的功时，方法特别多，一般采取W AB＝qU AB，而且W AB＝－ΔE AB.方法总结动能定理适用于各种运动、各种场合，与做功和能量相关的问题可先考虑使用动能定理解决问题、例3如图6所示，光滑绝缘杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为3gh.求：图6(1)小球由A点到B点的过程中电场力做的功；(2)A、C两点的电势差、解析因为Q是点电荷，因此以Q为圆心的圆面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件、由A到B过程中电场力是变力，因此不能直截了当用W＝Fl来求解，只能考虑应用功能关系、(1)因为杆是光滑的，因此小球从A 到B 过程中只有两个力做功：电场力做的功W AB 和重力做的功mgh.由动能定理得W AB ＋mgh ＝12mv 2B ，代入条件v B ＝3gh 得电场力做功W AB ＝12m ·3gh －mgh ＝12mgh. (2)因为B 、C 在同一个等势面上，因此φB ＝φC ，即U AB ＝U AC .由W ＝qU ，得U AB ＝U AC ＝W AB－q ＝－mgh 2q .故A 、C 两点电势差为－mgh 2q .答案(1)12mgh(2)－mgh2q变式训练3静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa 的a 点运动至电势为φb 的b 点，假设带电粒子在a 、b 两点的速率分别为v a 、v b ，不计重力，那么带电粒子的比荷qm 为()A .v 2a －v 2b φb －φaB .v 2b －v 2a φb －φaC .v 2a －v 2b 2φb －φaD .v 2b －v 2a2φb －φa [ 答案C解析带电粒子在电场中运动，因不知是否为匀强电场，因此动能定理比较好用、依照动能定理：W ab ＝ΔE k 列式得：q(φa －φb )＝12mv 2b －12mv 2a整理得：q m ＝v 2b －v 2a2φa －φb . 【即学即练】1、一带电粒子从电场中的A 点运动到B 点，轨迹如图7中虚线所示，不计粒子所受重力，那么()图7A 、粒子带正电荷B 、粒子的加速度逐渐减小C 、A 点的速度大于B 点的速度D 、粒子的初速度为零答案BC解析带电粒子所受合外力(即静电力)指向轨迹凹侧，知静电力方向向左，粒子带负电荷、依照电场强度E A ＞E B ，知B 项正确；粒子从A 运动到B 受到的静电力为阻力，C 项正确；假设粒子的初速度为零，它会在电场力作用下向左运动，与题中所给条件不符，故D 项错误、2、如图8所示，带正电的点电荷固定于点Q ，电子在库仑力作用下，做以Q 为焦点的椭圆运动，M 、P 、N 为椭圆上的三点，P 点是轨道上离Q 最近的点，电子在从M 经P 到达N 点的过程中()图8A 、速率先增大后减小B 、速率先减小后增大C 、电势能先减小后增大D 、电势能先增大后减小答案AC P →P →N 的过程中，电势先升高后降低，电子在P 点的电势能最小，故电势能先减小后增大，因动能和电势能互相转化，故动能先增大后减小，速率也就先增大后减小，A 、C 正确、对电场力做功判断不准是此题易错的缘故、3、图9中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，假设带电粒子在运动中只受电场力作用，依照此图能判断()图9A 、带电粒子所带电荷的符号B 、带电粒子在a 、b 两点的受力方向C 、带电粒子在a 、b 两点的速度何处较大D 、带电粒子在a 、b 两点的电势何处较大答案BC解析尽管此题不涉及计算，但对我们的分析能力要求较高、由于此题中的带电粒子没有告诉是正依旧负，大概给分析带来一定的难度，但从带电粒子运动的轨迹知必与源电荷为异种电荷，即知B 正确，这也是解决此题的突破口；然后不管带电粒子从a 运动到b ，依旧从b 运动到a ，均可判断出C 正确、4、一个带正电的质点，电荷量q ＝2.0×10－9C ，在静电场中由a 点移到b 点，在此过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10－5J ，质点的动能增加了8.0×10－5J ，那么a 、b 两点间电势差U ab 为()A 、3.0×104VB 、1.0×104VC 、4.0×104VD 、7.0×104V 答案B解析依照动能定理W 总＝ΔE k ，得W 电＋W 外＝ΔE k ，W 电＝ΔE k －W 外＝8.0×10－5J －6.0×10－5J＝2.0×10－5J 、又电势能的改变量ΔE p 在数值上等于电场力做的功，a 、b 两点间的电势差：φa －φb ＝ΔE p q ＝2.0×10－52.0×10－9V ＝1.0×104V .。

2017粤教版高中物理选修1.5《电场强度与电势差的关系》word导学案

2017粤教版高中物理选修1【学习目标】1、能记住匀强电场中电场强度与电势差的关系2、会运用电场强度的三个公式的区别，明白其不同的适用条件。

3、体念等势面与电场线垂直的特点及场强与电势差的关系处理有关咨询题【学习重点与难点】1、等势面与电场线垂直的特点2、场强与电势差的关系处理应用有关咨询题【使用讲明与学法指导】1、带着预习案中咨询题导学中的咨询题自主设计预习提纲，通读教材P17-P19页内容，阅读随堂优化训练资料P21-P22页内容，对概念、关键词、等进行梳理，作好必要的标注和笔记。

2、认真完成基础知识梳理，在“我的疑咨询”处填上自己不懂的知识点，在“我的收成”处填写自己对本课自主学习的知识及方法收成。

3、熟记、懂得基础知识梳理中的重点知识。

一、咨询题导学1、电场强度与电势差的关系中各个物理量是什么含义？2、各个电荷的等势面是如何样的？3、各个电场的电场线是如何样的？与等势面有什么关系二、知识梳理一. 场强E 与电势差U的关系：U= 或E=1.适用条件2.各物理量意义:U—表示两点E—表示的场强d—表示两点间沿方向的距离3.场强的单位:1V/m=1N /C二、电场线与等势面的关系1．电场线跟等势面,电荷在等势面上移动电场力做功2．沿着电场线的方向各等势面上的电势，逆着电场线的方向各等势面上的电势3．电场线密的区域等势面等势面密的区域场强电场线疏的区域等势面等势面疏的区域场强三、预习自测1．下列讲法正确的是（）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只适用匀强电场探究案一、合作探究探究1、场强与电势差的关系【例1】下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的讲法是()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，通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思路小结：练习1、平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图14-67所示，两板间距离是5cm，两板间的电压是60V．试咨询：(1)两板间的场强是多大？(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5cm，P2点离B板也是0.5cm，P1和P2两点间的电势差为多大？(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少伏？思路小结：探究2、电场线与等势面的关系：例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b、c间的距离。

电势差及其与电场强度的关系+导学案-2024-2025学年高二上学期物理粤教版(2019)必修第三册

高二（上）物理导学案5电势差及其与电场强度的关系（3课时）【学习目标】1.掌握电势差的含义，明确电势差的计算2.熟练掌握电场力做功的计算3.掌握电势差与电场强度的关系【学习重难点】1.电势差与电场强度的关系2.电场力做功和电势差的关系第一部分预习案请阅读课本24-26页，完成下列填空1.描述电场有两个物理量，即和，用电场强度描述电场是从电场对电荷有的角度来描述的；用电势描述电场是从电场力对在电场中移动的电荷的角度来描述的；2.电场中两点间电势的差值叫作，也叫，电势是（填相对量、绝对量），电势差是（填相对量、绝对量），3.电势差用符号表示，单位是，电场中两点的电势差可以表示为；若UAB为正值，则表示点电势比点高，若UAB为负值，则表示点电势比点高。

4.电势差的定义式是（适合于所有电场），匀强电场中电场强度与电势差的关系式是，还可以变换为。

第二部分探究案活动探究一：电势差1.概念：电场中两点间电势的差叫做电势差，也叫电压2.定义：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值叫做A、B两点之间的电势差。

（即：A、B两点电势差在数值上等于将单位正电荷从A移动到B电场力做的功）3.定义式：U AB=W ABq。

（运算带符号）4.电势差是标量，有正负，正负表示两点电势高低。

思考：电势差的大小与零电势点选取有没有关系？和电荷q有没有关系？活动探究二：电场力做功公式汇总W AB=－▲Ep=E pA−E pB（一切电场）（带符号运算）=qφA −qφB（一切电场）（带符号运算）=qU AB（一切电场）（带符号运算）课堂练习1：有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B 点时，克服电场力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，电场力做功9×10－4 J。

求：（1）AB、BC、CA间电势差各为多少？（2）如果B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？活动探究三：匀强电场中电势差与电场强度的关系思考1：如图所示：匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移到B点，A、B之，距离为d，试分析电势差与电场强度的关系（提示：从做功的间的电势差为UAB角度思考）思考2：若A、B不在同一条电场线上，是否还能得出以上结论？1、匀强电场中电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这的乘积2、表达式：3、适用范围：只适用于匀强电场，对于非匀强电场，可做定性判断。