《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案-副本

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1、課時(shí)1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed,并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。2.會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。3.知道電場(chǎng)強(qiáng)度的兩種單位是相同的。1.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積,即UAB=Ed。2.由關(guān)系式E=可以看出,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向距離的比值,也就是說(shuō),電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。3.電場(chǎng)強(qiáng)度的單位可以寫(xiě)作牛/庫(kù)(N/C)或者伏/米(V/m),兩種單位是相同的。主題1:勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一帶電荷量

2、為+q的粒子在靜電力的作用下由A點(diǎn)移到B點(diǎn)。(1)試就下面兩種情況推導(dǎo)公式UAB=Ed。A、B兩點(diǎn)位于同一條電場(chǎng)線(xiàn)上,如圖甲所示。A、B兩點(diǎn)不在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上, A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB,距離為L(zhǎng),AB與電場(chǎng)E的方向間的夾角為,如圖乙所示。(2)請(qǐng)結(jié)合圖丙思考:沿AB、AC、AD三個(gè)方向的電勢(shì)都是降落的,三個(gè)電勢(shì)降落方向中,沿哪個(gè)方向的電勢(shì)降落得最快?電勢(shì)降落最快的方向與電場(chǎng)方向具有怎樣的關(guān)系?(3)閱讀教材中后一個(gè)“思考與討論”后,請(qǐng)證明:1 V/m=1 N/C。主題2:電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)計(jì)算公式的比較運(yùn)用E=Fq、E=kQr2、E=Ud三個(gè)公式都可以求電場(chǎng)強(qiáng)度,它們之間有什么區(qū)別?應(yīng)用時(shí)要

3、注意哪些問(wèn)題?主題3:探究非勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系如圖甲所示,以點(diǎn)電荷+Q為圓心(球心)畫(huà)同心圓(同心球面),其半徑之比為123。(1)甲圖中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是否相等?說(shuō)明理由。(2)在圖甲中,如果允許A、B、C三點(diǎn)在電場(chǎng)線(xiàn)上移動(dòng),并且要求UAB=UBC,你能判斷線(xiàn)段AB與線(xiàn)段BC的大小關(guān)系嗎?說(shuō)明理由。(3)在圖乙中兩相鄰的同心圓之間的電勢(shì)差相等,丙圖表示電勢(shì)降落的情況,看圖說(shuō)一說(shuō)電勢(shì)在哪些地方降落得快,哪些地方降落得慢。1.下列公式中,既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng),也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有()。電場(chǎng)強(qiáng)度E=Fq電場(chǎng)強(qiáng)度E=Ud電場(chǎng)強(qiáng)度E=kQr2靜電力做功W=

4、UqA.B.C.D.2.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的結(jié)論正確的是()。A.公式E=Fq也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)B.根據(jù)U=Ed可知,任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)的距離成正比C.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度值等于沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差值D.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是跟電荷所受靜電力的方向一致3.如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=100 V/m,A、B兩點(diǎn)相距10 cm,A、B兩點(diǎn)的連線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)方向的夾角為60,則UBA的值為()。A.-10 VB.10 VC.-5 VD.-53 V4.圖示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm,由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是()。A.豎直向下,E=100 V/mB.

5、水平向左,E=100 V/mC.水平向左,E=200 V/mD.水平向右,E=200 V/m拓展一、公式U=Ed或E=Ud的應(yīng)用1.圖示中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知ACBC,ABC=60,BC=20 cm。把一個(gè)電荷量q=110-5 C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做的功為零;從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做的功為-1.7310-3 J,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分別是()。A.865 V/m,垂直AC向左B.865 V/m,垂直AC向右C.1000 V/m,垂直AB斜向上D.1000 V/m,垂直AB斜向下拓展二、勻強(qiáng)電場(chǎng)中涉及電勢(shì)的計(jì)算2.如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形

6、的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A=15 V、B=3 V、C=-3 V。由此可得D點(diǎn)的電勢(shì)D=V。拓展三、電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面之間的關(guān)系3.如圖所示,實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn),虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn),且AB=BC,電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB、EC,電勢(shì)分別為A、B、C,AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC,則下列關(guān)系中正確的是()。A.ABCB.ECEBEAC.UABWBC。從另一角度看,WAB=qUAB適用于任何電場(chǎng),所以qUABqUBC,故UABUBC。(2)如果要求UAB=UBC,則應(yīng)該ABBC,A對(duì);由電場(chǎng)線(xiàn)的密集程度可看出電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為ECEBEA,B對(duì);電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方電勢(shì)降低較快,故UBCUAB,C對(duì),D錯(cuò)。