江蘇省東臺(tái)市高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.6 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-1.doc
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1.6 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 班級(jí) 姓名 , 1課時(shí) 使用時(shí)間 一.學(xué)習(xí)目標(biāo) 通過對(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 重點(diǎn):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。 難點(diǎn):會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 二、自學(xué)檢測(cè) 1.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系:WAB=_________. 2.電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量,沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)_____. 3.電場(chǎng)強(qiáng)度是___量,電勢(shì)差是____量. 4.勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于_____________________________ ______的乘積,即U=____. 5.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的_______與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值,公式表示為E=____. 由公式E=U/d得出的場(chǎng)強(qiáng)單位的是_______,以前學(xué)習(xí)的場(chǎng)強(qiáng)單位是_______. 三、合作探究 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 [問題設(shè)計(jì)] 如圖1所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),已知場(chǎng)強(qiáng)大小為E,A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB,A、B間距離為d,電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),回答下列問題: (1)電荷所受電場(chǎng)力是多少?從力和位移的角度計(jì)算電場(chǎng)力所做功的大?。? (2)通過A、B間的電勢(shì)差計(jì)算電場(chǎng)力所做功的大小. (3)比較兩次計(jì)算的功的大小,得到怎樣的結(jié)論? [歸納小結(jié)] 1.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_____方向的距離的乘積. 2.公式U=Ed只適用于_____電場(chǎng),其中d為AB兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離. 3.公式E=說明電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向___________降低的電勢(shì),且場(chǎng)強(qiáng)方向就是電勢(shì)__________的方向. 例1 對(duì)公式E=的理解,下列說法正確的是 ( ) A.此公式適用于計(jì)算任何電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 B.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)間距離越大,則這兩點(diǎn)的電勢(shì)差越大 C.公式中的d是指a點(diǎn)和b點(diǎn)之間的距離 D.公式中的d是a、b兩個(gè)等勢(shì)面間的垂直距離 例2、關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,正確的說法是:( ) A、在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B、任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積 C、電勢(shì)減小的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)的方向 D、沿電場(chǎng)線的方向任意相同距離上的電勢(shì)差必定相等 例3、如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),它們的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形,AB=0.12m,AC=0.05m,把一電荷量q=-110-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為510-7J,把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功仍為510-7J,由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)? ,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 ,B、C兩點(diǎn)帶電電勢(shì)差是 。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1.下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差關(guān)系的說法,正確的是 ( ) A.在相同距離上,電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B.任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積 C.沿著電場(chǎng)線方向,相同距離上的電勢(shì)降落必定相等 D.電勢(shì)降低的方向,必定是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 2.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=k,②E=k,③E=,④U=Ed,有關(guān)四個(gè)公式的說法中正確的是 ( ) 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)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)成立 3.在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn),相距為d,電場(chǎng)強(qiáng)度為E,把一個(gè)電荷量為q 的負(fù)電荷由a移到b點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功W,以下說法正確的是 ( ) A.a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)電勢(shì)低 B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)差大小為U=Ed C.a(chǎn)、b兩點(diǎn)電勢(shì)差大小為U= D.該電荷在b點(diǎn)電勢(shì)能較a點(diǎn)大 4.如圖1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)面間 的距離都是25 cm,由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及大小為( ) A.豎直向下,E=0.4 N/C B.水平向右,E=0.4 N/C C.水平向左,E=40 N/C D.水平向右,E=40 V/m 5.如圖2所示,在電場(chǎng)中任意取一條電場(chǎng)線,電場(chǎng)線上的a、b兩點(diǎn)相距 為d,則 ( ) A.a(chǎn)點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) B.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)的電勢(shì) C.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差一定等于Ed(E為a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)) D.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于單位正電荷由a點(diǎn)沿任意路徑移動(dòng)到b點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所做的功 7.下列圖中,a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn),各點(diǎn)電勢(shì)φa=10 V,φb=2 V,φc=6 V,a、b、c三點(diǎn)在同一平面上,圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是 ( ) 8.如圖4實(shí)線為某電場(chǎng)的電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,已知c為線段ab的 中點(diǎn),過a、b的等勢(shì)線的電勢(shì)分別為30 V和10 V.則c點(diǎn)的電勢(shì) ( ) A.φc=20 V B.φc>20 V C.φc<20 V D.φc的范圍無法確定 9.如圖6所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有A、B兩點(diǎn),它們之間的距離為 2 cm,兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60角.將一個(gè)電荷量為-2 10-5 C的電荷由A移到B,其電勢(shì)能增加了0.1 J.問: (1)在此過程中,電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功? (2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多大? (3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大? 四.檢測(cè)清盤 1、關(guān)于靜電場(chǎng)的說法中正確的是:( ) A、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間的距離成正比 B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電勢(shì)降低的方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向 C、電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力 D、若電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功,電荷的電勢(shì)能一定減小,而動(dòng)能不一定增加 2、下列對(duì)于公式E=的理解,錯(cuò)誤的是:( ) A、它僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值等于每單位距離上降低的電勢(shì) C、場(chǎng)強(qiáng)的另一單位V/m,適用于任何電場(chǎng) D、只要測(cè)出兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)的間距,就可算出電場(chǎng)強(qiáng)度 3、如圖所示,有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B兩等勢(shì)面間距離為5㎝,電勢(shì)差為25V,在電場(chǎng)中P點(diǎn)固定放置電量為510-9C的負(fù)點(diǎn)電荷,此時(shí)電場(chǎng)中有一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零,此點(diǎn)在P點(diǎn)的:( ) A、上方30㎝ B、下方30㎝ C、上方25㎝ D、下方25㎝ 4、如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為的等邊三角形。把帶電量為-e的電子從A移動(dòng)到B,電場(chǎng)力做功W;把帶電量為e的粒子從B移到C,電場(chǎng)力也做功W,則下列說法中正確的是:( ) A、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為A>B>C B、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為A>B=C C、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與AC垂直 D、若場(chǎng)強(qiáng)與紙面平行,則場(chǎng)強(qiáng)大小等于 5、如圖所示,是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面,相應(yīng)的電勢(shì)值分別為-10V、0、10V,圖中A、B兩點(diǎn)相距2.5㎝,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為 V/m。 6、如圖,兩平行金屬板間電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為1.0104 V/m,A、B兩板間相距1㎝,C點(diǎn)與A相距0.4㎝,若B接地,則A、B間電勢(shì)差UAB= V,將帶電量為- 1.010-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn),其電勢(shì)能為 J。 7、在相距為d的A、B兩板之間有a、b、c三點(diǎn),a點(diǎn)距A板d/3,b、c兩點(diǎn)距B板都是d/3,A板接地,A、B兩板間的電壓為U,如圖所示,則b點(diǎn)的電勢(shì)為 ,點(diǎn)電荷+q從a點(diǎn)移到c的過程中,電場(chǎng)力做功 ,點(diǎn)電荷-q在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為 。 五、 學(xué)有所得- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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