小學(xué)衛(wèi)生與健康教案

§1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

§1.6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
第11課時(shí)
教學(xué)目的：
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、理解電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接的關(guān)系。
過(guò)程與方法：
通過(guò)推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生的分析能力和推理能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)、電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生在遇到具體問(wèn)題時(shí)要注意分析，不要武斷地下結(jié)論，使學(xué)生養(yǎng)成多角度多方面看問(wèn)題的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
教學(xué)重點(diǎn)：
U=Ed及其成立條件。
教學(xué)難點(diǎn)：
電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接的關(guān)系；會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
教學(xué)過(guò)程
一．課前導(dǎo)學(xué)
復(fù)習(xí)引入：
1、你學(xué)過(guò)哪些描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量？
答：電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：①力的性質(zhì)，由電場(chǎng)強(qiáng)度描述，可用電場(chǎng)線(xiàn)形象表示；②能的性質(zhì)：由電勢(shì)、電勢(shì)差描述，可用等勢(shì)面形象表示。
2、等勢(shì)面有哪些特點(diǎn)？
答：等勢(shì)面的特點(diǎn)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功；②等勢(shì)面與電場(chǎng)線(xiàn)垂直，且電場(chǎng)線(xiàn)從高電勢(shì)指向低電勢(shì)；③任兩個(gè)等勢(shì)面不相交。
3、既然場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差都描述電場(chǎng)的性質(zhì)，它們之間一定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢？下面我們就來(lái)推導(dǎo)它們間的關(guān)系。
二、質(zhì)疑討論
質(zhì)疑討論1：場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有何定量關(guān)系？
引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強(qiáng)電場(chǎng)中它們間的關(guān)系.
右圖是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，A、B是沿電場(chǎng)方向上的兩點(diǎn)，其電勢(shì)差為U，A、B之間相距為d?，F(xiàn)將一個(gè)電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計(jì)算電場(chǎng)力所做的功？
（1）W＝Fd＝qEd
（2）W＝qU
即得：U＝Ed或E＝U／d
質(zhì)疑討論2：A、B不在同一條電場(chǎng)線(xiàn)上：
如右圖根據(jù)電勢(shì)差的定義式，得
UAB=
用d表示A、B在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離AB′，則上式可寫(xiě)為：UAB=Ed
總結(jié)結(jié)論：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。

質(zhì)疑討論3：上式是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推出的，它適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)嗎？
學(xué)生：思考、討論后回答：不適用。因?yàn)樵诜莿驈?qiáng)電場(chǎng)中，電荷從A移至B的過(guò)程中，受的電場(chǎng)力為變力，W電場(chǎng)不能寫(xiě)成Fs.
電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：UAB=Ed
注意：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)
②d：沿電場(chǎng)方向的距離
質(zhì)疑討論4：由UAB=Ed，得到：，這個(gè)式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？
學(xué)生：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。
由，可得E的單位為V/m，即1V/m=1N/C。
三、反饋矯正
例1.在電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB0，那么將一負(fù)電荷從A移到B的過(guò)程中
(B).
(A)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能增加(B)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加
(C)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少(D)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能減少
例2：將一電量為l.6×10－8C的負(fù)電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功為6.4×10－6J，則AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為_(kāi)__400___V.
例3：如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩
點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V，M、N連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，則
此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？答案:500V/m.
例4：圖中，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，
∠ABC=60°，BC＝20cm.把一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零；從B移到C，靜電力做功為J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是（D）
A.865V/m，垂直AC向左B.865V/m，垂直AC向右
C.1000V/m，垂直AB斜向上D.1000V/m，垂直AB斜向下
四、鞏固遷移
1、關(guān)于電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是(CD).
(A)U=Ed關(guān)系式適用于任何電場(chǎng)
(B)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差正比于兩點(diǎn)間的距離
(C)U=Ed公式中的d是指兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間的距離
(D)V／m和N／C兩單位相等
2、如圖所示是一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面相距2cm，由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度大小是__100____N／C.
3、如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E＝4.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距5.cm的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)強(qiáng)度成30°角。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
答案:1.7×102N/C
4、如圖所示電路中，電源兩端電壓U=10V，A、B兩板間距離為2cm，C點(diǎn)離A板5mm，D點(diǎn)離B板4mm，則EC=______V／m，ED=______V／m，UC=______V，UD=______V.
答案:500，500，-7.5，-2

5、如圖所示，L1、L2、L3為等勢(shì)面，兩相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相同，取L2的電勢(shì)為零，有一負(fù)電荷在L1處動(dòng)能為30J，運(yùn)動(dòng)到L3處動(dòng)能為10J，則電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，它的動(dòng)能是(不汁重力和空氣阻力)().
(A)6J(B)4J(C)16J(D)14J
答案:C

五、課堂總結(jié)：
一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：U=Ed
①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)
②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離
二、有關(guān)于計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式：
（適用于任何電場(chǎng)）
（只適用于點(diǎn)電荷）

（只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)）

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一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃，準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢？下面是小編精心為您整理的“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

第六節(jié)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
【預(yù)習(xí)目標(biāo)】
（一）、知識(shí)與技能
1.定性掌握電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
2.定量掌握勻強(qiáng)場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
（二）、過(guò)程與方法
1．看前面知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)引出新課通過(guò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，更加牢固地掌握的已學(xué)知識(shí)更加牢固。
2．通過(guò)對(duì)電場(chǎng)力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
3．看圖探討得出一些常見(jiàn)結(jié)論（師生互動(dòng)、探討）
【預(yù)習(xí)內(nèi)容】
一、[復(fù)習(xí)舊課]
1.電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：
①力的性質(zhì)：。
②能的性質(zhì)：電場(chǎng)可用形象表示
還可用形象表示
2.看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)
二、[學(xué)習(xí)新課]：
1．電場(chǎng)力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線(xiàn)，空間只要有電荷的存在，在它的周?chē)痛嬖冢‥是客觀存在而又看不見(jiàn)摸不著的），電場(chǎng)有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^(guò)電荷的受力去研究電場(chǎng)。
2．電場(chǎng)能的性質(zhì)：電場(chǎng)力移動(dòng)電荷對(duì)電荷做功。會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度）做功的多少?zèng)Q定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系
問(wèn)題一：若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷
如圖：表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。則電場(chǎng)力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于
4、表達(dá)式：U=或：E=（d為）
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于
5、注意：U=Ed和E=U/d的適用條件是：
6、單位關(guān)系：1V/m=1N/C
問(wèn)題二：若不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？
如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成α角。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U=EL，對(duì)不對(duì)？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的３種說(shuō)法
（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動(dòng)、探討）
問(wèn)題三：電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說(shuō)明]電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，
類(lèi)同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差：
高度差Δh跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問(wèn)題四：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個(gè)方向，哪個(gè)電勢(shì)降落的快？
7、場(chǎng)強(qiáng)E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
問(wèn)題五：非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎？
如點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的等勢(shì)面
8、結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)。
請(qǐng)定性地畫(huà)出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面。哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)面的中間?
提出疑惑：

課內(nèi)探究學(xué)案：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.定性掌握電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
2.定量掌握勻強(qiáng)場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
1．電場(chǎng)力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線(xiàn)，空間只要有電荷的存在，在它的周?chē)痛嬖冢‥是客觀存在而又看不見(jiàn)摸不著的），電場(chǎng)有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^(guò)電荷的受力去研究電場(chǎng)。
2．電場(chǎng)能的性質(zhì)：電場(chǎng)力移動(dòng)電荷對(duì)電荷做功。會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度）做功的多少?zèng)Q定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系
問(wèn)題一：若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷
如圖：表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。則電場(chǎng)力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于
4、表達(dá)式：U=或：E=（d為）
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于
5、注意：U=Ed和E=U/d的適用條件是：
6、單位關(guān)系：1V/m=1N/C
問(wèn)題二：若不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？
如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成α角。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U=EL，對(duì)不對(duì)？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的３種說(shuō)法
（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動(dòng)、探討）
問(wèn)題三：電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說(shuō)明]電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，
類(lèi)同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差：
高度差Δh跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問(wèn)題四：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個(gè)方向，哪個(gè)電勢(shì)降落的快？
7、場(chǎng)強(qiáng)E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
問(wèn)題五：非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎？
如點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的等勢(shì)面
8、結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)。
請(qǐng)定性地畫(huà)出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面。哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)面的中間?
【反思總結(jié)】
討論電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的關(guān)系時(shí)，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實(shí)例讓學(xué)生加強(qiáng)理解；在介紹平行板電容器實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)講清靜電計(jì)張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大小；關(guān)于恒定電場(chǎng)，學(xué)生知道這些就足夠了，不必分析導(dǎo)體內(nèi)電荷分布的具體情況，也不必分析電荷分布達(dá)到平衡的過(guò)程。
【當(dāng)堂檢測(cè)：】
1．下列說(shuō)法正確的是（）
A．由公式U=Ed得，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積
B．由公式E=U/d得，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小
C．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積
D．公式U=Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)
2、如圖，a、b、c是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線(xiàn)的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？（）
A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec
3、在電場(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)是沿著電場(chǎng)方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_____V。若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向成60°時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_______V。

【課后練習(xí)與提高】
[練習(xí)1]以下說(shuō)法正確的是：
A、勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處的場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)也相等；()
B、場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域中，電勢(shì)處處相同；
C、沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越?。?br> D、電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)線(xiàn)的方向。

[練習(xí)2]圖中實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)表示等勢(shì)面，過(guò)a.b兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)分別為40V、20V，那么ab連線(xiàn)的中點(diǎn)的電勢(shì)值為（）
A等于30V
B大于30V
C小于30V
D無(wú)法確定

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，幫助高中教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。寫(xiě)好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢？小編收集并整理了“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度

選修3-1
第一章
1.4電勢(shì)能、電勢(shì)教學(xué)設(shè)計(jì)
一【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，雖然前者是標(biāo)量，后者是矢量，但通過(guò)靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是勻強(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。
二【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
定性把握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定量關(guān)系。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力．
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)物理科學(xué)的力量。
三【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
難點(diǎn)：對(duì)公式U=Ed中d的理解及公式的正確運(yùn)用
(d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢(shì)面的距離)
四【學(xué)情分析】
電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，兩者從不同的角度對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)進(jìn)行描述。對(duì)于這節(jié)課的講解，只要求讓學(xué)生定性了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系就可以了。對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)，在講授時(shí)，只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式，即在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系公式，并通過(guò)公式變形，用比值的方法指出電場(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)。通過(guò)分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。
五【教學(xué)方法】
講授法、推理法、歸納法
六【課前準(zhǔn)備】
多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、練習(xí)資料
七【課時(shí)安排】一課時(shí)
八教學(xué)過(guò)程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
★問(wèn)題：
電場(chǎng)的兩個(gè)基本性質(zhì)是什么？
☆答：電場(chǎng)的兩個(gè)基本性質(zhì)：
電場(chǎng)的力的性質(zhì)（）
（二）情景引入、展示目標(biāo)
電場(chǎng)的能的性質(zhì)（電勢(shì)能、電勢(shì)、、電勢(shì)差）

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）
電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)，而電勢(shì)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)，且電勢(shì)差跟電場(chǎng)力做功相聯(lián)系，那么電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)差U又有什么關(guān)系呢？
傾聽(tīng)、思考、
回答
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、
【新課教學(xué)】：
●一、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系
通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)的例子來(lái)推算U和E之間的關(guān)系。
如圖所示：表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。
★問(wèn)題：電場(chǎng)力所做的功是多少？
分析：
由功的定義和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知：
W=Fd=qEd
由電勢(shì)差定義可知
綜合上式得到
U=Ed
（三）合作探究、精講點(diǎn)播
☆結(jié)論：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(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。
1、表達(dá)式：U=Ed
U為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．
2、適用條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)
3、公式變形：
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。
但此公式不是U=Ed簡(jiǎn)單的變形，它的物理意義是：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離的比值。這一比值在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中也適用，它表示兩點(diǎn)間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度。
思考、分析、
推導(dǎo)、回答
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問(wèn)題的能力
●二、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別
公式
含義
適用條件
電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式
任意電場(chǎng)
是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式

真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)
是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離）
勻強(qiáng)電場(chǎng)
傾聽(tīng)、回答
鞏固知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力
（四）反思總結(jié)
1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為：
UAB=Ed或E=UAB／d
注意：（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）
2、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別
發(fā)學(xué)案布置作業(yè)作業(yè)
P23-1、2；P24-3、4；資料
九【板書(shū)設(shè)計(jì)】
第六節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）

電勢(shì)
↓
電場(chǎng)強(qiáng)度E→？→電勢(shì)差（）
↓↓
電場(chǎng)力（）→電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力
所做的功（）
一、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系
1、表達(dá)式：U=Ed
U為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．
2、適用條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)
3、公式變形：
二、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別
十【教學(xué)反思】討論電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的關(guān)系時(shí)，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實(shí)例讓學(xué)生加強(qiáng)理解；在介紹平行板電容器實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)講清靜電計(jì)張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大小；關(guān)于恒定電場(chǎng)，學(xué)生知道這些就足夠了，不必分析導(dǎo)體內(nèi)電荷分布的具體情況，也不必分析電荷分布達(dá)到平衡的過(guò)程。

第六節(jié)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
【預(yù)習(xí)目標(biāo)】
（一）、知識(shí)與技能
1.定性掌握電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
2.定量掌握勻強(qiáng)場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
（二）、過(guò)程與方法
1．看前面知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)引出新課通過(guò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖，更加牢固地掌握的已學(xué)知識(shí)更加牢固。
2．通過(guò)對(duì)電場(chǎng)力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
3．看圖探討得出一些常見(jiàn)結(jié)論（師生互動(dòng)、探討）
【預(yù)習(xí)內(nèi)容】
一、[復(fù)習(xí)舊課]
1.電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：
①力的性質(zhì)：。
②能的性質(zhì)：電場(chǎng)可用形象表示
還可用形象表示
2.看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí)
二、[學(xué)習(xí)新課]：
1．電場(chǎng)力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線(xiàn)，空間只要有電荷的存在，在它的周?chē)痛嬖冢‥是客觀存在而又看不見(jiàn)摸不著的），電場(chǎng)有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^(guò)電荷的受力去研究電場(chǎng)。
2．電場(chǎng)能的性質(zhì)：電場(chǎng)力移動(dòng)電荷對(duì)電荷做功。會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度）做功的多少?zèng)Q定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系
問(wèn)題一：若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷
如圖：表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。則電場(chǎng)力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于
4、表達(dá)式：U=或：E=（d為）
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于
5、注意：U=Ed和E=U/d的適用條件是：
6、單位關(guān)系：1V/m=1N/C
問(wèn)題二：若不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？
如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成α角。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U=EL，對(duì)不對(duì)？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的３種說(shuō)法
（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動(dòng)、探討）
問(wèn)題三：電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說(shuō)明]電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，
類(lèi)同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差：
高度差Δh跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問(wèn)題四：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個(gè)方向，哪個(gè)電勢(shì)降落的快？
7、場(chǎng)強(qiáng)E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
問(wèn)題五：非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎？
如點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的等勢(shì)面
8、結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)。
請(qǐng)定性地畫(huà)出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面。哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)面的中間?
提出疑惑：

課內(nèi)探究學(xué)案：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.定性掌握電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
2.定量掌握勻強(qiáng)場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)過(guò)程】
1．電場(chǎng)力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線(xiàn)，空間只要有電荷的存在，在它的周?chē)痛嬖冢‥是客觀存在而又看不見(jiàn)摸不著的），電場(chǎng)有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^(guò)電荷的受力去研究電場(chǎng)。
2．電場(chǎng)能的性質(zhì)：電場(chǎng)力移動(dòng)電荷對(duì)電荷做功。會(huì)導(dǎo)致電勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因?yàn)楣κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度）做功的多少?zèng)Q定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系
問(wèn)題一：若沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷
如圖：表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線(xiàn)。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把正電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d，電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。則電場(chǎng)力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于
4、表達(dá)式：U=或：E=（d為）
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于
5、注意：U=Ed和E=U/d的適用條件是：
6、單位關(guān)系：1V/m=1N/C
問(wèn)題二：若不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷？
如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線(xiàn)與場(chǎng)強(qiáng)方向成α角。則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U=EL，對(duì)不對(duì)？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系的３種說(shuō)法
（1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上＝沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動(dòng)、探討）
問(wèn)題三：電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說(shuō)明]電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，
類(lèi)同于重力場(chǎng)中兩點(diǎn)間的高度差：
高度差Δh跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢(shì)差UAB跟移動(dòng)電荷的路徑無(wú)關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問(wèn)題四：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個(gè)方向，哪個(gè)電勢(shì)降落的快？
7、場(chǎng)強(qiáng)E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩條平行線(xiàn)段上相等距離的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
問(wèn)題五：非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，等差等勢(shì)面之間的距離相等嗎？
如點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的等勢(shì)面
8、結(jié)論：等差等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)。
請(qǐng)定性地畫(huà)出電勢(shì)差相等的二個(gè)等勢(shì)面。哪兩個(gè)等勢(shì)面是否在相鄰等勢(shì)面的中間?
【反思總結(jié)】
討論電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度方向的關(guān)系時(shí)，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實(shí)例讓學(xué)生加強(qiáng)理解；在介紹平行板電容器實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)講清靜電計(jì)張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大??；關(guān)于恒定電場(chǎng)，學(xué)生知道這些就足夠了，不必分析導(dǎo)體內(nèi)電荷分布的具體情況，也不必分析電荷分布達(dá)到平衡的過(guò)程。
【當(dāng)堂檢測(cè)：】
1．下列說(shuō)法正確的是（）
A．由公式U=Ed得，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與兩點(diǎn)間距離的乘積
B．由公式E=U/d得，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線(xiàn)方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小
C．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積
D．公式U=Ed只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)
2、如圖，a、b、c是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線(xiàn)的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)。下列哪個(gè)正確？（）
A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec
3、在電場(chǎng)強(qiáng)度為600N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，A、B兩點(diǎn)相距5cm，若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)是沿著電場(chǎng)方向時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_____V。若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向成60°時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是________V；若A、B兩點(diǎn)連線(xiàn)與電場(chǎng)方向垂直時(shí)，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是_______V。

【課后練習(xí)與提高】
[練習(xí)1]以下說(shuō)法正確的是：
A、勻強(qiáng)電場(chǎng)中各處的場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)也相等；()
B、場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域中，電勢(shì)處處相同；
C、沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小；
D、電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)線(xiàn)的方向。
[練習(xí)2]圖中實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)表示等勢(shì)面，過(guò)a.b兩點(diǎn)的等勢(shì)面的電勢(shì)分別為40V、20V，那么ab連線(xiàn)的中點(diǎn)的電勢(shì)值為（）
A等于30V
B大于30V
C小于30V
D無(wú)法確定
鞏固練習(xí)答案：1.D2.B
課堂練習(xí)答案：1。B2。C

電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)案

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，有效的提高課堂的教學(xué)效率。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？小編經(jīng)過(guò)搜集和處理，為您提供電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)案，供您參考，希望能夠幫助到大家。

1.5電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系學(xué)案1（粵教版選修3-1）

一、探究場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著________的方向，任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于________與這兩點(diǎn)間______的乘積，即U＝________.
答案電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)距離Ed
二、電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面的關(guān)系
1．電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面__________．
2．沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)________，逆著電場(chǎng)線(xiàn)的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)______．
3．電場(chǎng)線(xiàn)密的區(qū)域等勢(shì)面________，電場(chǎng)線(xiàn)疏的區(qū)域等勢(shì)面________．
答案1.垂直2.減小增大
3.密疏[
一、探究場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系
[問(wèn)題情境]如圖1，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功為WAB，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB
圖1
1．電場(chǎng)力的功WAB與電勢(shì)差UAB之間的關(guān)系是怎樣的？
2．電荷在電場(chǎng)中受到的力是多大？該力是恒力還是變力？
3．試從電荷q所受電場(chǎng)力的角度來(lái)計(jì)算WAB等于什么？
4．根據(jù)上面WAB的兩種表示方式，你能得到電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間存在怎樣的關(guān)系？
5．如果這里的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力的功還能用W＝Fs來(lái)求解嗎？
答案1.WAB＝qUAB
2．F＝qE是恒力
3．WAB＝Fd＝qEd
4．UAB＝Ed
5．在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中F＝qE是變力，不能用W＝Fs來(lái)計(jì)算功的大?。?br> [要點(diǎn)提煉]
1．勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：U＝______.
2．公式只適用于________，d必須是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離，如果在電場(chǎng)中兩點(diǎn)連線(xiàn)不沿場(chǎng)強(qiáng)方向，d的取值應(yīng)為在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影，即為電場(chǎng)中這兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離．
3．場(chǎng)強(qiáng)E的另一種表述：E＝________，由此可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位是________，符號(hào)為_(kāi)_______．
答案1.Ed2.勻強(qiáng)電場(chǎng)3.Ud伏/米V/m
[問(wèn)題延伸]
我們學(xué)過(guò)幾個(gè)場(chǎng)強(qiáng)E的表達(dá)式？試討論并區(qū)分？
答案三個(gè)．它們的區(qū)別如下表
[
區(qū)別
公式物理含義引入過(guò)程適用范圍
E＝Fq
是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式F∝q，E與F、q無(wú)關(guān)，用來(lái)
描述某點(diǎn)電場(chǎng)的力的性質(zhì)適用于一切電場(chǎng)
E＝k
是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)決定式由E＝Fq和庫(kù)侖定律導(dǎo)出在真空中，場(chǎng)源電荷Q是點(diǎn)電荷
E＝Ud
是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)決定式由F＝qE和W＝qU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場(chǎng)
二、電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面的關(guān)系
[問(wèn)題情境]
1.電場(chǎng)線(xiàn)為什么一定要垂直于等勢(shì)面？
2．為什么沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)是下降的？
3．為什么電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方等勢(shì)面也密集？
答案1.2.見(jiàn)課本P18“電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面的關(guān)系”．
3．電場(chǎng)線(xiàn)密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大，由U＝Ed，E取平均值(或認(rèn)為較短距離上E不變)，可得結(jié)論：在U相同的情況下，E越大，間距d越小，所以電場(chǎng)線(xiàn)越密集的地方，等差等勢(shì)面也越密集．
[要點(diǎn)提煉]
1．電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面的關(guān)系：
(1)電場(chǎng)線(xiàn)跟等勢(shì)面______．
(2)沿著電場(chǎng)線(xiàn)方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)______，逆著電場(chǎng)線(xiàn)的方向各等勢(shì)面上的電勢(shì)______．
(3)電場(chǎng)線(xiàn)密的區(qū)域等勢(shì)面________，電場(chǎng)線(xiàn)稀的區(qū)域等勢(shì)面________．
2．幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面分布圖

答案1.(1)垂直(2)減小升高(3)密疏
[問(wèn)題延伸]
1．勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面有何特點(diǎn)？
2．能否說(shuō)電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低？
答案1.勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面相互平行且等間距．
2．場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)間無(wú)因果關(guān)系，場(chǎng)強(qiáng)大的地方，電場(chǎng)線(xiàn)密集，等勢(shì)面密集，但電勢(shì)不一定高，電勢(shì)是沿電場(chǎng)線(xiàn)方向而降低的．
例1如圖2所示，A、B兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E＝2×105V/m，方向如圖所示．電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)相距10cm，ab連線(xiàn)與電場(chǎng)線(xiàn)成60°角，a點(diǎn)距A板2cm，b點(diǎn)距B板3cm，求：
圖2
(1)電勢(shì)差UAa，Uab和UAB；
(2)用外力F把電荷量為1×10－7C的正電荷由b點(diǎn)勻速移動(dòng)到a點(diǎn)，那么外力F做的功是多少？
解析(1)UAa＝EdAa＝2×105×0.02V＝4×103V.
Uab＝Edab＝2×105×0.1×cos60°V＝1×104V．UAB＝EdAB＝2×105×(0.02＋0.1×cos60°＋0.03)V＝2×104V.
(2)據(jù)動(dòng)能定理得WF＋W電＝0，所以WF＝－W電＝－qUba＝qUab＝1×10－7×1×104J＝1×10－3J.
答案見(jiàn)解析
變式訓(xùn)練1如圖3所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)面，若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_____；到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)的電勢(shì)為_(kāi)_______；該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)開(kāi)_______．
圖3
答案1033V/m－2.5V垂直等勢(shì)面指向電勢(shì)降低的方向
解析各等勢(shì)面間的垂直距離為3cm
由E＝Ud得：E＝103V/m＝1033V/m
P點(diǎn)的電勢(shì)φp＝－14×10V＝－2.5V
場(chǎng)強(qiáng)方向：垂直等勢(shì)面，指向電勢(shì)降低的方向．
例2位于A、B處的兩個(gè)帶有不等量電荷的負(fù)點(diǎn)電荷在平面內(nèi)電勢(shì)分布如圖4所示，圖中實(shí)線(xiàn)表示等勢(shì)線(xiàn)，則()
圖4
A．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同
B．正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
C．負(fù)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功
D．正電荷從e點(diǎn)沿圖中虛線(xiàn)移到f點(diǎn)，電勢(shì)能先減小后增大
解析a點(diǎn)的等勢(shì)面比b點(diǎn)的稀疏，故a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比b點(diǎn)的小，A錯(cuò)．c點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)，正電荷從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，即正電荷向高電勢(shì)處移動(dòng)、電場(chǎng)力做負(fù)功，B錯(cuò)．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)，從a到c，把負(fù)電荷移向高電勢(shì)，電場(chǎng)力做正功，C對(duì)．從e到f，電勢(shì)先降低后升高，故沿此方向移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，D對(duì)．
答案CD
變式訓(xùn)練2某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線(xiàn)分布如圖5所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為EP和EQ，電勢(shì)分別為UP和UQ，則()
圖5
A．EP＞EQ，UP＞UQB．EP＞EQ，UP＜UQ
C．EP＜EQ，UP＞UQD．EP＜EQ，UP＜UQ
答案A
解析從題圖可以看出P點(diǎn)處的電場(chǎng)線(xiàn)的密集程度大于Q點(diǎn)處的密集程度，故P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，因電場(chǎng)線(xiàn)的方向由P指向Q，而沿電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)逐漸降低，P點(diǎn)的電勢(shì)高于Q點(diǎn)的電勢(shì)，故A項(xiàng)正確．
【即學(xué)即練】
1．關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()
A．任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和這兩點(diǎn)間距離的乘積
B．沿電場(chǎng)線(xiàn)方向，任意相等距離上電勢(shì)降落必定相等[
C．電勢(shì)降低的方向必是場(chǎng)強(qiáng)方向
D．在不同的勻強(qiáng)電場(chǎng)中取相同距離的兩點(diǎn)，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也大
答案B
解析本題的關(guān)鍵是理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，公式E＝Ud中，d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上兩點(diǎn)的距離，由此很容易判斷出A、D錯(cuò)，B項(xiàng)正確；場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降低“最快的”方向，而不是指電勢(shì)降低的方向，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．
2．如圖6所示是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面，每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面的距離是25cm，由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及大小為()
圖6
A．豎直向下，E＝0.4V/mB．水平向右，E＝0.4V/m
C．水平向左，E＝40V/mD．水平向右，E＝40V/m
答案D
解析電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)面垂直且沿電場(chǎng)線(xiàn)方向電勢(shì)降低，故場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小E＝Ud＝100.25V/m＝40V/m，故D項(xiàng)正確．
3．下列靜電學(xué)公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場(chǎng)力、電荷量、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)差及距離，①F＝kq1q2r2，②E＝kQr2，③E＝Fq，④U＝Ed，有關(guān)四個(gè)公式的下列說(shuō)法中正確的是()
A．它們都只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷的電場(chǎng)成立
B．①②③只對(duì)點(diǎn)電荷或點(diǎn)電荷電場(chǎng)成立，④對(duì)任何電場(chǎng)都成立
C．①②只對(duì)點(diǎn)電荷成立，③對(duì)任何電場(chǎng)都成立，④只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)成立
D．①②只對(duì)點(diǎn)電荷成立，③④對(duì)任何電場(chǎng)都成立
答案C
4．圖7中的實(shí)線(xiàn)表示電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)表示只受電場(chǎng)力作用的帶正電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，可以判定()
圖7
A．M點(diǎn)的電勢(shì)大于N點(diǎn)的電勢(shì)
B．M點(diǎn)的電勢(shì)小于N點(diǎn)的電勢(shì)
C．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
答案AD
解析沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向電勢(shì)降低，故選項(xiàng)A正確；電場(chǎng)線(xiàn)越密，場(chǎng)強(qiáng)越大，同一粒子受到的電場(chǎng)力越大，故選項(xiàng)D正確．