《电势差与电场强度的关系》人教版高二物理选修3-1PPT课件

第6节 电势差和电场强度的关系

说 课 稿

一.说教材

1. 教材地位.本节课学习电势差与电场强度的关系.教材以匀强电场为例进行,介绍二者的关系.电势差与电场强度是本章重要的概念,因为它们分别描述了电场的两大性质:能的性质和力的性质.因此从教材地位来说,本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系起来.

2. 教材特点.①内容较小 (只有11行文字) ,应用性强,在以后的许多问题中都会涉及本节知识的应用;②逻辑推理能力的要求较高,在推导U=Ed的过程中要能够切实理解推导的条件,需要相关知识点(W=Fs)方可完成推导.

二.说教学目标

知识与能力目标：

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。

（一） 过程与方法

1、教师通过问题教学法，启发引导学生分析推理。

2、学生利用学过的知识分析推理，在教师的指导下总结应用辩析。

（二） 情感目标

1、从不同的角度认识电场，让学生学会多角度多方面看问题。

2、通过公式的推导让学生体会到物理中推理过程的逻辑美。

三、教学重点：

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。

教学难点：

会用关系式Ｕ＝Ｅd进行有关计算。

三.说教学重难点

1. 重点是对U=Ed的推导和理解(尤其是成立条件的理解).

2. 难点是对电势与场强无直接关系的理解.

3、突破方法：

首先强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后在把电场强度和电势依附于电场的基础上，借助于电场力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程，导出电势差与电场强度间的关系;最后又通过分析、运用等环节，帮助学生深刻的体会所建立起来的关系的物理含义，较好的达成教学目标。

四.说教学方法

教师提出不同的情景，提问点拨，让学生思考探究，最后师生共同归纳本节知识结构。教师引导、学生探究

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一、单选题：1.在电场中，A、B两点的电势差UAB>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2.下列说法中正确的是( ) (A)电场线密集处场强大，电势高(B)沿电场线方向场强减小，电势降低(C)在电势高处电荷具有的电势能也大(D)场强为零处，电势不一定为零3.如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力)( ) (A) 6J(B)4J(C) 16J(D)14J4.在点电荷Q的电场中，一个α粒子(He42)通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是( ) (A)Q可能为正电荷，也可能为负电荷(B)运动中.粒子总是克服电场力做功(C)α粒子经过两等势面的动能Eka＞Ekb(D)α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb5.如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，θ为OA与x轴正方向间的夹角，则O、A两点问电势差为( ) (A)UOA=Er(B)UOA=Ersinθ(C)UOA=Ercosθ(D)rcosEUOA

1.2 电场强度 电场线 电场力

一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1．关于电场强度的概念，下列说法正确的是： （ ）

A．由E＝Fq可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比

B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关

C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关

D．电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零

【答案】C

2．在同一电场中的A、B、C三点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量和它所受电场力的函数图象如图所示，则此三点的场强大小EA、EB、EC的关系是 ： （ ）

A．EA＞EB＞EC B．EB＞EA＞EC C．EC＞EA＞EB D．EA＞EC＞EB

【答案】C

3．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示．则： （ ）

A．a、b的电性相同 B．a的速度将减小，b的速度将增加

C．a的加速度将减小，b的加速度将增加 D．两个粒子的电势能一个增加一个减小

【答案】C

4．如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，

且PR=2RQ。则： （ ）

A．q1=2q2 B．q1=-2q2 [来源:Zxxk.C．q1=4q2 D．q1=-4q2

【答案】C

5．如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2 m和0.7 m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示．下列说法正确的是：

1.5 电势差与电场强度的关系

1．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 与这两点沿 方向的 的乘积。

(2)U＝Ed，也可以写作E＝Ud。

2．公式U＝Ed的适用范围：匀强电场。

公式E＝Ud的三点注意

(1)只适用于匀强电场．

(2)d为某两点沿电场强度方向上的距离，或两点所在等势面之间的距离．

(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向．

3．两个推论

推论1 匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，等于φC＝φA＋φB2，如下图甲所示．

推论2 匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)，如上图乙所示．

例1 如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，其中c为ab的中点。已知a、b两点的电势分别为φa＝3 V，φb＝9 V，则下列叙述正确的是( )

A．该电场在C点处的电势一定为6 V

B．a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb C．正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大

D．正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大

例2．如图所示，带有等量异号电荷的一对平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6 cm，C、D为电场中的两点(其中C点在金属板上)，且CD＝4 cm，CD连线和场强方向成60°角。已知电子从D点移到C点静电力做功为3.2×10－17 J，则匀强电场的场强E及A、B两点间的电势差UAB为( )

A．2×104 N/C；450 V B．1×104 N/C；450 V

C．1×105 N/C；600 V D．1×104 N/C；600 V

例3．如图所示，沿x轴正向的匀强电场中，有一动点以O为圆心，半径为r做逆时针转动一周，A点为连线OA与x轴正向成θ角时圆周上的一点，电场强度为E，则此圆周上各点与A点间最大的电势差为( )