高中物理 1.6 电势差与电场强度的关系教案 新人教版选修3-1

湖南省隆回县万和实验学校2014年高中物理 1.6 电势差与电场强度的关系教案 新人教版选修3-1

【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．

2、 对于公式要知道推导过程．

3、能够熟练应用解决有关问题．

重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题

【自主预习】

1．电场强度和电势差分别从 和 的角度描述了电场，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。

我们已经知道电场力做功WAB=UABq，这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷，电场力做功还可以用公式WAB=Fd=Eqd计算。比较上述两式得：UAB=Ed。此式只适用于匀强电场。

上式告诉我们：在匀强电场中，沿 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中，场强的单位是 或 。

2．由E=U/d可知，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。据此，场强的方向就是电场中电势降落最 的方向。

3．在非匀强电场中，E=U/d可以理解为E=ΔU/Δd ，由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中，地势随位置变化越快的地方越陡峭。

【典型例题】

【例题1】关于匀强电场中的电势差与场强的关系，正确的说法是（ ）

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．电势降落的方向必定是场强方向

C．沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等

D．不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可能相等

【例题2】：如图，在匀强电场中的A、B 两点距离为2 cm，两点间的电势差为5V,A、B 连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？

【例题3】 如图图1-6-3所示，在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，它们之间的距离为6㎝，现测得UAB = 150V。

求：⑴电场强度E的大小和方向；

⑵电场中A、C两点相距14㎝，A、C两点

的连线与电强方向成600角，则C、A两点

的电势差UCA为多大？

【例题4】 如图1-6-2，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60０，BC=20cm，把一个电量q＝１０－５C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-1.73×10-3J，则该电场的场强大小和方向怎样？

【课后练习】

1.下列公式适用于任何电场的是( )

A．W＝qU B．U＝Ed

C．E＝Fq D．E＝kQr2

2．如图1－6－9所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )

A．竖直向下，E＝100 V/m

B．水平向左，E＝100 V/m

C．水平向左，E＝200 V/m

D．水平向右，E＝200 V/m

3．如图1－6－10中a、b、c是一条电场线上三个点，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三点的电势和电场强度，可以断定( )

A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>Ec

C．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝Ec

4.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．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20 V，b点的电势是24 V，d点的电势是4 V．如图3所示，由此可知，c点的电势为( )

A． 4 V B．8 V

C．12 V D．24 V

5．下列说法正确的是( )

A．匀强电场中各处场强相等，电势也相等

B．等势体各点电势相等，场强也相等

C．沿电场线方向电势一定越来越低

D．电势降低的方向就是电场线的方向

6．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，任何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

7．下图中，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，下列各图中电场强度的方向表示正确的是( )

8．如图4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UBA之值为( )

A．－10 V B．10 V

C．－5 V D．－5 3 V

9．如图5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，静电力做功为零；从B移到C，静电力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小和

方向为( )

A．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

10．如图1－6－11所示的匀强电场中有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，静电力做功为W1＝1.2×10－7 J．求：

(1)匀强电场的场强．

(2)电荷从b移到c，静电力做的功．

(3)a、c两点间的电势差．

答案

例1.C

例2．500N/C

例3

解⑴Ｅ＝Ｕ/ｄ= 150/0.06 = 2.5×103 （V/m）

UAB=150V＞0，则φA＞φB ，沿电场线方向电

势降低，故场强方向向右。

UCA = UCA’ （AA’为等势面）

UA’C = Ed’= E×ACcos600 = 2.5×103×0.14×= 1.75×102 （V）

所以 UCA = －1.75×102 （V）

例4.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，等势线为直线，故图中直线AB即为等势线。又B、C间电势差UBC=WBC/q=-1.73×10-3/10-5=-173(V)，即B点电势比C点电势低173V。因电场线指向电势降落最快的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下，且电场强度E=U/d=U/（BCsin600）=173/(0.2sin600)=1000(v/m)。

课后练习

1. 答案 AC

2. 答案 B

解析 电场线和等势面的关系是相互垂直的，所以电场线是水平方向的，又因为电势随着电场线方向逐渐降低，所以电场强度方向水平向左．根据E＝Ud＝2 V2×10－2 m＝100 V/m.

3. 答案 A

解析 一条电场线可以判断电势的高低，但是不能判断场强的大小．因为一条电场线无法确定疏密程度．

4. 答案 B

解析 匀强电场中，ab之间的电势差等于dc之间的电势差，可知c点电势为8 V.

5。答案 C

6. 答案 C

7. 答案 D

8. 答案 C

9. 答案 D

解析 把电荷q从A移到B，静电力不做功，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，故图中直线AB即为等势线，场强方向应垂直于直线AB，可见，选项A、B不正确．

UBC＝WBCq＝－1.73×10－310－5 V＝－173 V

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，场强大小E＝Ud＝UBCsin 60°＝1730.2×32 V/m＝1 000 V/m

10.答案 (1)60 V/m (2)1.44×10－7 J (3)6.6 V

解析 (1)设a、b间距离为d，由题设条件有W1＝qUab＝qEd，所以E＝W1qd＝1.2×10－74×10－8×5×10－2

V/m＝60 V/m.

(2)W2＝qEbc·cos 60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5 J＝1.44×10－7 J

(3)电荷从a移到c静电力做功：W＝W1＋W2，又W＝qUac，所以Uac＝W1＋W2q＝1.2×10－7＋1.44×10－74×10－8 V＝6.6 V

中国书法艺术说课教案

今天我要说课的题目是中国书法艺术，下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。

一、教材分析：

本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握，让学生开始对书法的入门学习有一定了解。

书法作为中国特有的一门线条艺术，在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰，是中国人民勤劳智慧的结晶，是举世公认的艺术奇葩。早在5000年以前的甲骨文就初露端倪，书法从文字产生到形成文字的书写体系，几经变革创造了多种体式的书写艺术。

1、教学目标：

使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况，通过分析代表作品，获得如何欣赏书法作品的知识，并能作简单的书法练习。

2、教学重点与难点：

（一）教学重点

了解中国书法的基础知识，掌握其基本特点，进行大量的书法练习。

（二）教学难点：

如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。

3、教具准备：

粉笔，钢笔，书写纸等。

4、课时：一课时

二、教学方法：

要让学生在教学过程中有所收获，并达到一定的教学目标，在本节课的教学中，我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。

（1） 欣赏法：通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品，使学生对书法产生浓厚的兴趣。