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2019-2020年高中物理第一章静电场
1.6电势差和电场强度的关系学案新人教版选修3-1讲课人姓名讲课学科和班级教师个案学生笔记三维目标
1.知识与技能
(1)、理解匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系
(2)、能够熟练应用U=Ed解决有关问题
2.过程与方法通过对匀强电场中的电势差和电场强度的定性定量的学习,培养学生的分析、解决问题的能力情感、态度与价值观方面从不同的角度认识电场和分析寻找物理量之间的关系,培养学生对科学的探索精神学习重点电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算学习难点电势差的定义及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识学习方法自主——探究——合作学习过程学习过程自主学习1.电场力的性质2.电场能的性质
3、推导电场强度和电势差的关系问题一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W==
①从能的角度W=
②由
①②两式得:U= 结论在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式U=或E=(d为)在匀强电场中,场强在数值上等于
5、注意U=Ed和E=U/d的适用条件是
6、单位关系
二、探究新知
1.电场力的性质力和能是贯穿物理学的两条主线,空间只要有电荷的存在,在它的周围就存在(E是客观存在而又看不见摸不着的),电场有最基本的特性可以通过电荷的受力去研究电场2.电场能的性质电场力移动电荷对电荷做功会导致电势能发生转化(因为功是能量转化的量度)做功的多少决定了能量转化的数量
3、推导电场强度和电势差的关系问题一若沿场强方向移动电荷如图表示某一匀强电场的等势面和电场线沿场强方向把正电荷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W==
①从能的角度W=
②由
①②两式得:U= 结论在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于
4、表达式U=或E=(d为)在匀强电场中,场强在数值上等于
5、注意U=Ed和E=U/d的适用条件是
6、单位关系1V/m=1N/C问题二若不是沿场强方向移动电荷?如图,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α角则A、B两点间的电势差为U=EL,对不对?[解析](试着推导)
5、电势差和电场强度的关系的3种说法
(1)在匀强电场中两点间的电势差等于UAB=Ed
(2)在匀强电场中电场强度的大小等于E=UAB/d
(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.看图讨论得出一些结论问题三电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗?[说明]电场中两点间的电势差,类同于重力场中两点间的高度差高度差Δh跟物体运动的路径无关, 只与A、B的位置有关
6、电势差UAB跟移动电荷的路径无关,只与A、B的位置有关问题四单位长度内,沿AB、ABˊ两个方向,哪个电势降落的快?
7、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?如点电荷的电场中的等势面
8、结论等差等势面密处场强,等势面疏处场强请定性地画出电势差相等的二个等势面哪两个等势面是否在相邻等势面的中间
三、新知应用多媒体展示
四、当堂检测1.下列说法正确的是()A.由公式U=Ed得,在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B.由公式E=U/d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小C.在匀强电场中,任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D.公式U=Ed只适用匀强电场
2、a、b、c是一条电场线上的三个点,电场线的方向由a到ca、b间的距离等于b、c间的距离用φa、φb、φc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.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa-φb=φb-φcD.Ea=Eb=Ec
3、在电场强度为600N/C的匀强电场中,A、B两点相距5cm,若A、B两点连线是沿着电场方向时,则A、B两点的电势差是_____V若A、B两点连线与电场方向成60°时,则A、B两点的电势差是________V;若A、B两点连线与电场方向垂直时,则A、B两点的电势差是_______V
五、小结
六、反思质疑。