小學(xué)衛(wèi)生與健康教案

電勢差與電場強度的關(guān)系。

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，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，幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢？下面是小編精心為您整理的“電勢差與電場強度的關(guān)系”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

第六節(jié)電勢差和電場強度的關(guān)系學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
【預(yù)習(xí)目標(biāo)】
（一）、知識與技能
1.定性掌握電勢差與場強的關(guān)系。
2.定量掌握勻強場中電勢差與場強的關(guān)系。
（二）、過程與方法
1．看前面知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識引出新課通過知識網(wǎng)絡(luò)圖，更加牢固地掌握的已學(xué)知識更加牢固。
2．通過對電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強度的關(guān)系
3．看圖探討得出一些常見結(jié)論（師生互動、探討）
【預(yù)習(xí)內(nèi)容】
一、[復(fù)習(xí)舊課]
1.電場的兩大性質(zhì)：
①力的性質(zhì)：。
②能的性質(zhì)：電場可用形象表示
還可用形象表示
2.看知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識
二、[學(xué)習(xí)新課]：
1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^電荷的受力去研究電場。
2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導(dǎo)致電勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因為功是能量轉(zhuǎn)化的量度）做功的多少決定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場強度和電勢差的關(guān)系
問題一：若沿場強方向移動電荷
如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設(shè)A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于
4、表達式：U=或：E=（d為）
在勻強電場中，場強在數(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
問題二：若不是沿場強方向移動電荷？
如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U=EL，對不對？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢差和電場強度的關(guān)系的３種說法
（1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強電場中電場強度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動、探討）
問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說明]電場中兩點間的電勢差，
類同于重力場中兩點間的高度差：
高度差Δh跟物體運動的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個方向，哪個電勢降落的快？
7、場強E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。
問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？
如點電荷的電場中的等勢面
8、結(jié)論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。
請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?
提出疑惑：

課內(nèi)探究學(xué)案：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.定性掌握電勢差與場強的關(guān)系。
2.定量掌握勻強場中電勢差與場強的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)過程】
1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^電荷的受力去研究電場。
2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導(dǎo)致電勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因為功是能量轉(zhuǎn)化的量度）做功的多少決定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場強度和電勢差的關(guān)系
問題一：若沿場強方向移動電荷
如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設(shè)A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于
4、表達式：U=或：E=（d為）
在勻強電場中，場強在數(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
問題二：若不是沿場強方向移動電荷？
如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U=EL，對不對？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢差和電場強度的關(guān)系的３種說法
（1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強電場中電場強度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動、探討）
問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說明]電場中兩點間的電勢差，
類同于重力場中兩點間的高度差：
高度差Δh跟物體運動的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個方向，哪個電勢降落的快？
7、場強E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。
問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？
如點電荷的電場中的等勢面
8、結(jié)論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。
請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?
【反思總結(jié)】
討論電勢差和電場強度方向的關(guān)系時，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實例讓學(xué)生加強理解；在介紹平行板電容器實驗裝置時，應(yīng)講清靜電計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，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到平衡的過程。
【當(dāng)堂檢測：】
1．下列說法正確的是（）
A．由公式U=Ed得，在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積
B．由公式E=U/d得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小
C．在勻強電場中，任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積
D．公式U=Ed只適用勻強電場
2、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由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三點的電勢和場強。下列哪個正確？（）
A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec
3、在電場強度為600N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是_____V。若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是________V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是_______V。[筆稿范文網(wǎng) gX86.COm]

【課后練習(xí)與提高】
[練習(xí)1]以下說法正確的是：
A、勻強電場中各處的場強相等，電勢也相等；()
B、場強為零的區(qū)域中，電勢處處相同；
C、沿電場線方向電場強度一定越來越??；
D、電勢降低的方向就是電場線的方向。

[練習(xí)2]圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（）
A等于30V
B大于30V
C小于30V
D無法確定

相關(guān)推薦

電勢差與電場強度的關(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)的樂趣，幫助高中教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。寫好一份優(yōu)質(zhì)的高中教案要怎么做呢？小編收集并整理了“電勢差與電場強度的關(guān)系教案”，希望能對您有所幫助，請收藏。

§1.6電勢差與電場強度的關(guān)系

§1.6電勢差與電場強度的關(guān)系
第11課時
教學(xué)目的：
1、理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed，并且能夠推導(dǎo)出這個關(guān)系式。
2、會用關(guān)系式U=Ed進行有關(guān)的計算。
3、理解電勢與場強無直接的關(guān)系。
過程與方法：
通過推導(dǎo)電場強度與電勢差的關(guān)系，使學(xué)生的分析能力和推理能力得到進一步培養(yǎng)
情感態(tài)度與價值觀：
通過從不同角度認(rèn)識電場強度與電勢、電勢差的關(guān)系，使學(xué)生在遇到具體問題時要注意分析，不要武斷地下結(jié)論，使學(xué)生養(yǎng)成多角度多方面看問題的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
教學(xué)重點：
U=Ed及其成立條件。
教學(xué)難點：
電勢與場強無直接的關(guān)系；會用關(guān)系式U=Ed進行有關(guān)的計算。
教學(xué)過程
一．課前導(dǎo)學(xué)
復(fù)習(xí)引入：
1、你學(xué)過哪些描述電場性質(zhì)的物理量？
答：電場的兩大性質(zhì)：①力的性質(zhì)，由電場強度描述，可用電場線形象表示；②能的性質(zhì)：由電勢、電勢差描述，可用等勢面形象表示。
2、等勢面有哪些特點？
答：等勢面的特點：①沿等勢面移動電荷電場力不做功；②等勢面與電場線垂直，且電場線從高電勢指向低電勢；③任兩個等勢面不相交。
3、既然場強、電勢、電勢差都描述電場的性質(zhì)，它們之間一定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢？下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。
二、質(zhì)疑討論
質(zhì)疑討論1：場強與電勢差有何定量關(guān)系？
引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強電場中它們間的關(guān)系.
右圖是一個勻強電場，場強大小為E，A、B是沿電場方向上的兩點，其電勢差為U，A、B之間相距為d。現(xiàn)將一個電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計算電場力所做的功？
（1）W＝Fd＝qEd
（2）W＝qU
即得：U＝Ed或E＝U／d
質(zhì)疑討論2：A、B不在同一條電場線上：
如右圖根據(jù)電勢差的定義式，得
UAB=
用d表示A、B在場強方向上的距離AB′，則上式可寫為：UAB=Ed
總結(jié)結(jié)論：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。

質(zhì)疑討論3：上式是在勻強電場中推出的，它適用于非勻強電場嗎？
學(xué)生：思考、討論后回答：不適用。因為在非勻強電場中，電荷從A移至B的過程中，受的電場力為變力，W電場不能寫成Fs.
電場強度與電勢差的關(guān)系：UAB=Ed
注意：①只適用于勻強電場
②d：沿電場方向的距離
質(zhì)疑討論4：由UAB=Ed，得到：，這個式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？
學(xué)生：在勻強電場中，電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上的電勢差。
由，可得E的單位為V/m，即1V/m=1N/C。
三、反饋矯正
例1.在電場中，A、B兩點的電勢差UAB0，那么將一負(fù)電荷從A移到B的過程中
(B).
(A)電場力做正功，電勢能增加(B)電場力做負(fù)功，電勢能增加
(C)電場力做正功，電勢能減少(D)電場力做負(fù)功，電勢能減少
例2：將一電量為l.6×10－8C的負(fù)電荷在電場中從A點移動到B點，克服電場力做功為6.4×10－6J，則AB兩點間電勢差為___400___V.
例3：如圖，在勻強電場中的M、N兩點距離為2cm，兩
點間的電勢差為5V，M、N連線與場強方向成60°角，則
此電場的電場強度多大？答案:500V/m.
例4：圖中，A、B、C三點都在勻強電場中，已知AC⊥BC，
∠ABC=60°，BC＝20cm.把一個電量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，則該勻強電場的場強大小和方向是（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)于電勢差與場強的關(guān)系，下列說法中正確的是(CD).
(A)U=Ed關(guān)系式適用于任何電場
(B)在勻強電場中，兩點間的電勢差正比于兩點間的距離
(C)U=Ed公式中的d是指兩點所在等勢面間的距離
(D)V／m和N／C兩單位相等
2、如圖所示是一勻強電場的等勢面，每兩個相鄰等勢面相距2cm，由此可確定電場強度大小是__100____N／C.
3、如圖所示，在場強為E＝4.0×103N/C的勻強電場中有相距5.cm的A、B兩點，兩點連線與電場強度成30°角。求A、B兩點間的電勢差。
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點離A板5mm，D點離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為等勢面，兩相鄰等勢面間電勢差相同，取L2的電勢為零，有一負(fù)電荷在L1處動能為30J，運動到L3處動能為10J，則電荷的電勢能為4J時，它的動能是(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、電勢差與電場強度的關(guān)系：U=Ed
①只適用于勻強電場
②d：沿場強方向的距離
二、有關(guān)于計算場強的三個公式：
（適用于任何電場）
（只適用于點電荷）

（只適用于勻強電場）

電勢差與電場強度

選修3-1
第一章
1.4電勢能、電勢教學(xué)設(shè)計
一【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢差與電場強度之間的關(guān)系，雖然前者是標(biāo)量，后者是矢量，但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的重點是勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。
二【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能
定性把握電勢差與電場強度的關(guān)系，理解勻強電場中電勢差與電場強度的定量關(guān)系。
2、過程與方法
通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力．
3、情感態(tài)度與價值觀
從不同角度認(rèn)識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣、堅定思考探索物理的的信念，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會物理科學(xué)的力量。
三【重點、難點】
重點：勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系
難點：對公式U=Ed中d的理解及公式的正確運用
(d為沿場強方向兩點所在等勢面的距離)
四【學(xué)情分析】
電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量，兩者從不同的角度對電場性質(zhì)進行描述。對于這節(jié)課的講解，只要求讓學(xué)生定性了解電勢差與電場強度的關(guān)系就可以了。對于勻強電場，在講授時，只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式，即在勻強電場中推導(dǎo)出電場強度與電勢差的關(guān)系公式，并通過公式變形，用比值的方法指出電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。通過分析，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【課時安排】一課時
八教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
★問題：
電場的兩個基本性質(zhì)是什么？
☆答：電場的兩個基本性質(zhì)：
電場的力的性質(zhì)（）
（二）情景引入、展示目標(biāo)
電場的能的性質(zhì)（電勢能、電勢、、電勢差）

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）
電場強度描述電場的力的性質(zhì)，而電勢描述電場的能的性質(zhì)，且電勢差跟電場力做功相聯(lián)系，那么電場強度E和電勢差U又有什么關(guān)系呢？
傾聽、思考、
回答
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、
【新課教學(xué)】：
●一、電場強度與電勢差的關(guān)系
通過勻強電場的例子來推算U和E之間的關(guān)系。
如圖所示：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設(shè)A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。
★問題：電場力所做的功是多少？
分析：
由功的定義和電場強度的定義可知：
W=Fd=qEd
由電勢差定義可知
綜合上式得到
U=Ed
（三）合作探究、精講點播
☆結(jié)論：勻強電場中兩點之間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積。
1、表達式：U=Ed
U為兩點間電壓，E為場強，d為兩點間距離在場強方向的投影．
2、適用條件：勻強電場
3、公式變形：
在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。
但此公式不是U=Ed簡單的變形，它的物理意義是：電場強度的大小等于兩點間的電勢差與這兩點間沿電場方向的距離的比值。這一比值在非勻強電場中也適用，它表示兩點間的平均電場強度。
思考、分析、
推導(dǎo)、回答
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問題的能力
●二、電場強度三個公式的區(qū)別
公式
含義
適用條件
電場強度的定義式
任意電場
是真空中點電荷電場的場強計算公式

真空中點電荷電場
是勻強電場的場強的計算公式（d為沿場強方向的距離）
勻強電場
傾聽、回答
鞏固知識點，培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力
（四）反思總結(jié)
1、在勻強電場中，電勢差和電場強度的關(guān)系為：
UAB=Ed或E=UAB／d
注意：（d為沿場強方向上的距離）
2、電場強度三個公式的區(qū)別
發(fā)學(xué)案布置作業(yè)作業(yè)
P23-1、2；P24-3、4；資料
九【板書設(shè)計】
第六節(jié)電勢差與電場強度的關(guān)系

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）

電勢
↓
電場強度E→？→電勢差（）
↓↓
電場力（）→電勢能的變化等于電場力
所做的功（）
一、電場強度與電勢差的關(guān)系
1、表達式：U=Ed
U為兩點間電壓，E為場強，d為兩點間距離在場強方向的投影．
2、適用條件：勻強電場
3、公式變形：
二、電場強度三個公式的區(qū)別
十【教學(xué)反思】討論電勢差和電場強度方向的關(guān)系時，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實例讓學(xué)生加強理解；在介紹平行板電容器實驗裝置時，應(yīng)講清靜電計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，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到平衡的過程。

第六節(jié)電勢差和電場強度的關(guān)系學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
【預(yù)習(xí)目標(biāo)】
（一）、知識與技能
1.定性掌握電勢差與場強的關(guān)系。
2.定量掌握勻強場中電勢差與場強的關(guān)系。
（二）、過程與方法
1．看前面知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識引出新課通過知識網(wǎng)絡(luò)圖，更加牢固地掌握的已學(xué)知識更加牢固。
2．通過對電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強度的關(guān)系
3．看圖探討得出一些常見結(jié)論（師生互動、探討）
【預(yù)習(xí)內(nèi)容】
一、[復(fù)習(xí)舊課]
1.電場的兩大性質(zhì)：
①力的性質(zhì)：。
②能的性質(zhì)：電場可用形象表示
還可用形象表示
2.看知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識
二、[學(xué)習(xí)新課]：
1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^電荷的受力去研究電場。
2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導(dǎo)致電勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因為功是能量轉(zhuǎn)化的量度）做功的多少決定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場強度和電勢差的關(guān)系
問題一：若沿場強方向移動電荷
如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設(shè)A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于
4、表達式：U=或：E=（d為）
在勻強電場中，場強在數(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
問題二：若不是沿場強方向移動電荷？
如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U=EL，對不對？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢差和電場強度的關(guān)系的３種說法
（1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強電場中電場強度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動、探討）
問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說明]電場中兩點間的電勢差，
類同于重力場中兩點間的高度差：
高度差Δh跟物體運動的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個方向，哪個電勢降落的快？
7、場強E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。
問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？
如點電荷的電場中的等勢面
8、結(jié)論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。
請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?
提出疑惑：

課內(nèi)探究學(xué)案：
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.定性掌握電勢差與場強的關(guān)系。
2.定量掌握勻強場中電勢差與場強的關(guān)系。
【學(xué)習(xí)過程】
1．電場力的性質(zhì)：力和能是貫穿物理學(xué)的兩條主線，空間只要有電荷的存在，在它的周圍就存在（E是客觀存在而又看不見摸不著的），電場有最基本的特性：?？梢酝ㄟ^電荷的受力去研究電場。
2．電場能的性質(zhì)：電場力移動電荷對電荷做功。會導(dǎo)致電勢能發(fā)生轉(zhuǎn)化（因為功是能量轉(zhuǎn)化的量度）做功的多少決定了能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量。
3、推導(dǎo)電場強度和電勢差的關(guān)系
問題一：若沿場強方向移動電荷
如圖：表示某一勻強電場的等勢面和電場線。沿場強方向把正電荷q由A點移動到B點，設(shè)A、B兩點間的距離為d，電勢差為U，場強為E。則電場力所做的功：
從力的角度：Ｗ==①
從能的角度：Ｗ=②
由①②兩式得:U=
結(jié)論：在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于
4、表達式：U=或：E=（d為）
在勻強電場中，場強在數(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
問題二：若不是沿場強方向移動電荷？
如圖，在勻強電場E中，有相距為L的A、B兩點，兩點連線與場強方向成α角。則A、B兩點間的電勢差為U=EL，對不對？
[解析]：（試著推導(dǎo)）

5、電勢差和電場強度的關(guān)系的３種說法
（1）在勻強電場中兩點間的電勢差等于．
UAB=Ed
（2）在勻強電場中電場強度的大小等于
E=UAB／d
（3）電場強度在數(shù)值上＝沿電場方向每單位距離上降低的電勢．
看圖討論：得出一些結(jié)論（互動、探討）
問題三：電場中A、B兩點的電勢差UAB跟移動電荷的路徑有關(guān)嗎？
[說明]電場中兩點間的電勢差，
類同于重力場中兩點間的高度差：
高度差Δh跟物體運動的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)
6、電勢差UAB跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與A、B的位置有關(guān)。
問題四：單位長度內(nèi)，沿AB、ABˊ兩個方向，哪個電勢降落的快？
7、場強E的方向是降落最快的方向。
應(yīng)用：在勻強電場中，兩條平行線段上相等距離的兩點間的電勢差。
問題五：非勻強電場中，等差等勢面之間的距離相等嗎？
如點電荷的電場中的等勢面
8、結(jié)論：等差等勢面密處場強，等勢面疏處場強。
請定性地畫出電勢差相等的二個等勢面。哪兩個等勢面是否在相鄰等勢面的中間?
【反思總結(jié)】
討論電勢差和電場強度方向的關(guān)系時，為了便于學(xué)生接受，可以以生活實例讓學(xué)生加強理解；在介紹平行板電容器實驗裝置時，應(yīng)講清靜電計張角的大小為什么能夠表示電容器兩極板之間的電壓大?。魂P(guān)于恒定電場，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到平衡的過程。
【當(dāng)堂檢測：】
1．下列說法正確的是（）
A．由公式U=Ed得，在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積
B．由公式E=U/d得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小
C．在勻強電場中，任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積
D．公式U=Ed只適用勻強電場
2、如圖，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由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三點的電勢和場強。下列哪個正確？（）
A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞Ec
C.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec
3、在電場強度為600N/C的勻強電場中，A、B兩點相距5cm，若A、B兩點連線是沿著電場方向時，則A、B兩點的電勢差是_____V。若A、B兩點連線與電場方向成60°時，則A、B兩點的電勢差是________V；若A、B兩點連線與電場方向垂直時，則A、B兩點的電勢差是_______V。

【課后練習(xí)與提高】
[練習(xí)1]以下說法正確的是：
A、勻強電場中各處的場強相等，電勢也相等；()
B、場強為零的區(qū)域中，電勢處處相同；
C、沿電場線方向電場強度一定越來越小；
D、電勢降低的方向就是電場線的方向。
[練習(xí)2]圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a.b兩點的等勢面的電勢分別為40V、20V，那么ab連線的中點的電勢值為（）
A等于30V
B大于30V
C小于30V
D無法確定
鞏固練習(xí)答案：1.D2.B
課堂練習(xí)答案：1。B2。C

電場強度與電勢差的關(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)過搜集和處理，為您提供電場強度與電勢差的關(guān)系學(xué)案，供您參考，希望能夠幫助到大家。

1.5電場強度與電勢差的關(guān)系學(xué)案1（粵教版選修3-1）

一、探究場強與電勢差的關(guān)系
在勻強電場中，沿著________的方向，任意兩點之間的電勢差等于________與這兩點間______的乘積，即U＝________.
答案電場強度場強距離Ed
二、電場線與等勢面的關(guān)系
1．電場線跟等勢面__________．
2．沿著電場線的方向各等勢面上的電勢________，逆著電場線的方向各等勢面上的電勢______．
3．電場線密的區(qū)域等勢面________，電場線疏的區(qū)域等勢面________．
答案1.垂直2.減小增大
3.密疏[
一、探究場強與電勢差的關(guān)系
[問題情境]如圖1，勻強電場的電場強度為E，電荷q從A點移到B點電場力做的功為WAB，A、B兩點間的電勢差為UAB
圖1
1．電場力的功WAB與電勢差UAB之間的關(guān)系是怎樣的？
2．電荷在電場中受到的力是多大？該力是恒力還是變力？
3．試從電荷q所受電場力的角度來計算WAB等于什么？
4．根據(jù)上面WAB的兩種表示方式，你能得到電場強度與電勢差之間存在怎樣的關(guān)系？
5．如果這里的電場是非勻強電場，電場力的功還能用W＝Fs來求解嗎？
答案1.WAB＝qUAB
2．F＝qE是恒力
3．WAB＝Fd＝qEd
4．UAB＝Ed
5．在非勻強電場中F＝qE是變力，不能用W＝Fs來計算功的大小．
[要點提煉]
1．勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系：U＝______.
2．公式只適用于________，d必須是沿場強方向的距離，如果在電場中兩點連線不沿場強方向，d的取值應(yīng)為在場強方向的投影，即為電場中這兩點所在的等勢面的垂直距離．
3．場強E的另一種表述：E＝________，由此可得場強的另一個單位是________，符號為________．
答案1.Ed2.勻強電場3.Ud伏/米V/m
[問題延伸]
我們學(xué)過幾個場強E的表達式？試討論并區(qū)分？
答案三個．它們的區(qū)別如下表
[
區(qū)別
公式物理含義引入過程適用范圍
E＝Fq
是電場強度大小的定義式F∝q，E與F、q無關(guān)，用來
描述某點電場的力的性質(zhì)適用于一切電場
E＝k
是真空中點電荷場強決定式由E＝Fq和庫侖定律導(dǎo)出在真空中，場源電荷Q是點電荷
E＝Ud
是勻強電場的場強決定式由F＝qE和W＝qU導(dǎo)出勻強電場
二、電場線與等勢面的關(guān)系
[問題情境]
1.電場線為什么一定要垂直于等勢面？
2．為什么沿電場線方向電勢是下降的？
3．為什么電場線密集的地方等勢面也密集？
答案1.2.見課本P18“電場線與等勢面的關(guān)系”．
3．電場線密集的地方場強大，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，所以電場線越密集的地方，等差等勢面也越密集．
[要點提煉]
1．電場線與等勢面的關(guān)系：
(1)電場線跟等勢面______．
(2)沿著電場線方向各等勢面上的電勢______，逆著電場線的方向各等勢面上的電勢______．
(3)電場線密的區(qū)域等勢面________，電場線稀的區(qū)域等勢面________．
2．幾種常見的電場線與等勢面分布圖

答案1.(1)垂直(2)減小升高(3)密疏
[問題延伸]
1．勻強電場的等勢面有何特點？
2．能否說電場強度大的地方電勢高，電場強度小的地方電勢低？
答案1.勻強電場的等勢面相互平行且等間距．
2．場強與電勢間無因果關(guān)系，場強大的地方，電場線密集，等勢面密集，但電勢不一定高，電勢是沿電場線方向而降低的．
例1如圖2所示，A、B兩平行金屬板間的勻強電場的場強E＝2×105V/m，方向如圖所示．電場中a、b兩點相距10cm，ab連線與電場線成60°角，a點距A板2cm，b點距B板3cm，求：
圖2
(1)電勢差UAa，Uab和UAB；
(2)用外力F把電荷量為1×10－7C的正電荷由b點勻速移動到a點，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.
答案見解析
變式訓(xùn)練1如圖3所示為勻強電場中的一簇等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間的距離都是2cm，則該電場的場強為______；到A點距離為1.5cm的P點的電勢為________；該電場的場強方向為________．
圖3
答案1033V/m－2.5V垂直等勢面指向電勢降低的方向
解析各等勢面間的垂直距離為3cm
由E＝Ud得：E＝103V/m＝1033V/m
P點的電勢φp＝－14×10V＝－2.5V
場強方向：垂直等勢面，指向電勢降低的方向．
例2位于A、B處的兩個帶有不等量電荷的負(fù)點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖4所示，圖中實線表示等勢線，則()
圖4
A．a(chǎn)點和b點的電場強度相同
B．正電荷從c點移到d點，電場力做正功
C．負(fù)電荷從a點移到c點，電場力做正功
D．正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電勢能先減小后增大
解析a點的等勢面比b點的稀疏，故a點的場強比b點的小，A錯．c點電勢低于d點，正電荷從c點移到d點，即正電荷向高電勢處移動、電場力做負(fù)功，B錯．a(chǎn)點電勢低于c點，從a到c，把負(fù)電荷移向高電勢，電場力做正功，C對．從e到f，電勢先降低后升高，故沿此方向移動正電荷，電場力先做正功，后做負(fù)功，電勢能先減小后增大，D對．
答案CD
變式訓(xùn)練2某靜電場的電場線分布如圖5所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為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點處的電場線的密集程度大于Q點處的密集程度，故P點的場強大于Q點的場強，因電場線的方向由P指向Q，而沿電場線的方向電勢逐漸降低，P點的電勢高于Q點的電勢，故A項正確．
【即學(xué)即練】
1．關(guān)于勻強電場中的場強和電勢差的關(guān)系，下列說法正確的是()
A．任意兩點間的電勢差等于電場強度的大小和這兩點間距離的乘積
B．沿電場線方向，任意相等距離上電勢降落必定相等[
C．電勢降低的方向必是場強方向
D．在不同的勻強電場中取相同距離的兩點，電勢差大的其場強也大
答案B
解析本題的關(guān)鍵是理解勻強電場中場強與電勢差的關(guān)系，公式E＝Ud中，d是沿場強方向上兩點的距離，由此很容易判斷出A、D錯，B項正確；場強的方向是電勢降低“最快的”方向，而不是指電勢降低的方向，故C項錯誤．
2．如圖6所示是勻強電場中的一組等勢面，每兩個相鄰等勢面的距離是25cm，由此可確定電場強度的方向及大小為()
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
解析電場線與等勢面垂直且沿電場線方向電勢降低，故場強方向水平向右，場強大小E＝Ud＝100.25V/m＝40V/m，故D項正確．
3．下列靜電學(xué)公式中，F(xiàn)、q、E、U、r和d分別表示電場力、電荷量、場強、電勢差及距離，①F＝kq1q2r2，②E＝kQr2，③E＝Fq，④U＝Ed，有關(guān)四個公式的下列說法中正確的是()
A．它們都只對點電荷或點電荷的電場成立
B．①②③只對點電荷或點電荷電場成立，④對任何電場都成立
C．①②只對點電荷成立，③對任何電場都成立，④只對勻強電場成立
D．①②只對點電荷成立，③④對任何電場都成立
答案C
4．圖7中的實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶正電粒子的運動軌跡，粒子先經(jīng)過M點，再經(jīng)過N點，可以判定()
圖7
A．M點的電勢大于N點的電勢
B．M點的電勢小于N點的電勢
C．粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力
D．粒子在M點受到的電場力小于在N點受到的電場力
答案AD
解析沿著電場線的方向電勢降低，故選項A正確；電場線越密，場強越大，同一粒子受到的電場力越大，故選項D正確．