吉林省伊通滿族自治縣高中物理第一章靜電場(課件學案)(打包18套)新人教版.zip
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第6節(jié)電勢差和電場強度的關(guān)系
三
維
目
標
1.知識與技能:
?。?)、理解勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關(guān)系。
?。?)、能夠熟練應(yīng)用U = Ed解決有關(guān)問題
2.過程與方法:
通過對勻強電場中的電勢差和電場強度的定性定量的學習,培養(yǎng)學生的分析、解決問題的能力。
3. 情感、態(tài)度與價值觀方面:
從不同的角度認識電場和分析尋找物理量之間的關(guān)系,培養(yǎng)學生對科學的探索精神。
學 習
重 點
電勢差的概念,電勢能的改變與電場力做功的關(guān)系,電功計算。
學 習
難 點
電勢差的定義及“在電場中電場力對電荷做功引起電荷的電勢能的減少”的認識。
學 習
方 法
自主——探究——合作
學
習
過
程
學
習
過
程
1、 自主學習
1.電場力的性質(zhì):
2.電場能的性質(zhì):
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 ① ② 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:
二、探究新知
1.電場力的性質(zhì):力和能是貫穿物理學的兩條主線,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 ① ② 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 = E d
(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
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?
三、新知應(yīng)用(多媒體展示)
四、當堂檢測
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、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>φc B. Ea>Eb>Ec
C.φa-φb=φb-φc D. Ea=Eb=Ec
3、在電場強度為600 N/C的勻強電場中,A、B兩點相距5 cm,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。
五、小結(jié)
六、反思質(zhì)疑
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高中物理
第一章
靜電場
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