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1、第六节： 电势差与电场强度的关系 高二物理学案组编制2011-9-291、掌握在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，掌握公式含义；2、理解电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义。【课前预习】1、电场强度和电势差均可用来描述电场，请在匀强电场中由各自定义式推导U=Ed并作说明。dEAB结论：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2、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_复习巩固：电场的两大性质： 力的性质： 能的性质： 【课堂探究】一、电势差与电场强度的大小关系如图所示，设在匀强电场E中，有一电荷量为q的带正
2、电粒子在电场力作用下由A点移到B点，则电场力做功， A、B间电势差为UAB ，相距l，AB与场强方向的夹角为qEABC+q从力的角度来看： 从能的角度来看 ： 可得：说明右上角式中各量的实际意义：右式的物理意义例题1：下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系说法正确的是：（ ） A. 任意两点的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。 B. 对同一电场来说，沿电场方向，经任何相同距离电势降落必相等。 C. 电势降落的方向必是场强的方向。 D. 在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大。 二、电势差与电场强度的方向关系问题探究一：课本公式的推导若沿场强方向移动电荷表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场
3、强方向把正电荷q由A点移动到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： = = 从能的角度： = 由 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 表达式：U = 或：E = （d为 ）在匀强电场中，场强在数值上等于 注意：U = Ed和E = U/d的适用条件是： 单位关系：问题探究二：若不是沿场强方向移动电荷？如图课本思考与讨论：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角。则A、B两点间的电势差为U = EL，对不对？ 解析 ：（试着推导） 1 电势差和电场强度的关系的种说法（1）在匀强电场中两点间的
4、电势差等于 UAB = E d （2）在匀强电场中电场强度的大小等于E = UABd （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问题三：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？问题四： 单位长度内，沿AB、 AB（思考讨论） 两个方向，哪个电势降落的快？2、场强E的方向是 降落最快的方向。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？例题2：如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为a= -50V ，b= -20V，则a、b连线的中点c的电势应为（ ） A. c= - 35V B.
5、 c - 35V C. c -35V D. 无法判断比较场强的三个公式：（物理含义，引入过程，适用范围）【课堂练习】练习1：如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向如图, ab=bc。用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？ A. abc B. EaEbEc C. a-b=b-c D. Ea=Eb=Ec 练习2：图中A、B、C三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC60，BC20cm把一个电量q10 -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WBC= -1.7310-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是()A865V/
6、m，垂直AC向左 C BB865V/m，垂直AC向右C1000V/m，垂直AB斜向上D1000V/m，垂直AB斜向下 AA BC练习3：图中A、B、C为匀强电场中的三点，已知A=12V，B=6V，C= - 6V，试在方框中作出该电场线的分布示意图练习4：匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面。具有初速度的电子在电场力作用下从B到A动能减少E0，质子在电场力作用下从C到A动能增加E0，求匀强电场的场强. AB C练习5：如图所示，A、B两板相距d=30cm，电源电压U=60V，B板接地，C点离A板d1=10 cm，D点离B板d2=5cm。求：（1）场强
7、多大？方向如何？（2）A板及C、D点的电势各为多少？（3）C、D 两点的电势差多大？6、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是()A.不变B.变大C.变小D.无法确定 【课后拓展】 1、如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，D位于电场的中点，且CD4cm，CD连线和场强方向成60角。已知电子从D点移到C点的过程中电场力做功为WDC=3.210-17J，求：（1）匀强电场的场强；（2）A、B两点间的电势差；（3）若A板接地，D点电势为多少？ AB60CD2、匀强电场中的A、B、C三点构成一边长为a的等边三角形，如图所示，场强方向平行于纸面.具有初速度的电子在电场力作用下从B到A动能减少E0，质子在电场力作用下从C到A动能增加E0，求匀强电场的场强. 4
电势差与电场强度的关系学案
