2019-2020年高中物理 《電勢差與電場強度關系》教案 粵教版選修3-1.doc

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2019-2020年高中物理 《電勢差與電場強度關系》教案 粵教版選修3-1 要 點：理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關系．對于公式U＝Ed要知道推導過程;能夠熟練應用U＝Ed解決有關問題． 教學難點：U=Ed及其成立條件；電勢與場強無直接關系 考試要求： 課堂設計：本教材重視推理的過程，應該使學生明確地知道公式U=Ed的適用條件：勻強電場，而且沿著場強的方向． 解決難點：通過兩個方面的推理，得出結論，強調它們之間沒有直接關系。 學生現(xiàn)狀：對電場知識類了解不深，不能靈活運用受力分析比較薄弱。 培養(yǎng)能力：分析綜合能力，理解推理能力 一、 引入： 出示圖片： 分析：場強是跟電場對電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是跟電場力移動電荷做功相聯(lián)系的．那么場強與電勢差有什么關系呢？我們以勻強電場場為例來研究． 二、電勢差和電場強度的關系 　　問題1：如圖所示勻強電場E中，正電荷q在電場力作用下從A點沿電場方向移動到B點，已知A B兩點之間的距離為d，分析電場強度E與電勢差UAB之間有什么關系？ 　　AB間距離為d，電勢差為UAB，場強為E．把正電荷q從A點移到B時，電場力qE所做的功為 W = qEd．利用電勢差和功的關系，這個功又可求得為W = qUAB，比較這兩個式子，可得W = qEd= qUAB，即： U=Ed 在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢場等于場強和這兩點間距離的乘積． 問：如果不是沿場強方向的呢？（學生可以進行討論分析） 　　如圖所示設AD兩點間電勢差仍為 U，設AD間距離s，與AB夾角 ，將正電荷從A移動到D，受電場力方向水平向右，與位移夾角 ，故電場力做功為W=Eqscosa，scosa=d，所以 W=Eqscosa=Eqd,利用電勢差和功的關系，W=qU，比較這兩個式子可得U=Escosa=Ed．d為AB兩點間距離，也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點間距離s在場強方向的投影． 　　關于公式U= Ed需要說明的是： 　　1、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、由U= Ed，得E=U/d，可得場強的另一個單位： V/m 　　所以場強的兩個單位伏／米，牛／庫是相等的．注：此公式只適用于勻強場． 三、例題講解 關于電場強度與等勢面 　　在勻強電場中如圖中所示分布著 A、B、C三點．當把一個電量q=10-5C的正電荷從A沿AB線移到B時，電場力做功為零；從B移到C時，電場力做功為-1.7310-3J．試判斷該電場的方向，算出場強的大小。 解析 將電荷由A移至B時電場力不做功，說明A、B兩點在同一等勢面上．又由于是勻強電場，等勢面為平面，故AB面為一等勢面．再由將正電荷由B移至C時克服電場力做功可知，C點電勢高于B點電勢．場強方向如圖所示． 由W=qU得UBC=-1.7310-3/10-5（V） 又由公式E=U/d可得E=1000(V/m) 三、教師總結： 　　場強表示單位電量的電荷所受的電場力，而電場中兩點間的電勢差表示單位電量的電荷在這兩點間移動時電場力所做功的大小，由于力和功是互相聯(lián)系的，所以場強與電勢差之間存在著必然的聯(lián)系．在非勻強電場中，電勢差與場強的關系要復雜的多，但是電場中兩點間距離越小時的電勢差越大，則該處場強就越大．只能是定性判斷。