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2019-2020年高中物理 《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系》教案 粵教版選修3-1 要 點(diǎn)：理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系．對(duì)于公式U＝Ed要知道推導(dǎo)過(guò)程;能夠熟練應(yīng)用U＝Ed解決有關(guān)問(wèn)題． 教學(xué)難點(diǎn)：U=Ed及其成立條件；電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接關(guān)系 考試要求： 課堂設(shè)計(jì)：本教材重視推理的過(guò)程，應(yīng)該使學(xué)生明確地知道公式U=Ed的適用條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)，而且沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向． 解決難點(diǎn)：通過(guò)兩個(gè)方面的推理，得出結(jié)論，強(qiáng)調(diào)它們之間沒(méi)有直接關(guān)系。 學(xué)生現(xiàn)狀：對(duì)電場(chǎng)知識(shí)類(lèi)了解不深，不能靈活運(yùn)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(chǎng)強(qiáng)是跟電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的．那么場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢？我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)為例來(lái)研究． 二、電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 　　問(wèn)題1：如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，正電荷q在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)到B點(diǎn)，已知A B兩點(diǎn)之間的距離為d，分析電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差UAB之間有什么關(guān)系？ 　　AB間距離為d，電勢(shì)差為UAB，場(chǎng)強(qiáng)為E．把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí)，電場(chǎng)力qE所做的功為 W = qEd．利用電勢(shì)差和功的關(guān)系，這個(gè)功又可求得為W = qUAB，比較這兩個(gè)式子，可得W = qEd= qUAB，即： U=Ed 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)場(chǎng)等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積． 問(wèn)：如果不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的呢？（學(xué)生可以進(jìn)行討論分析） 　　如圖所示設(shè)AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為 U，設(shè)AD間距離s，與AB夾角 ，將正電荷從A移動(dòng)到D，受電場(chǎng)力方向水平向右，與位移夾角 ，故電場(chǎng)力做功為W=Eqscosa，scosa=d，所以 W=Eqscosa=Eqd,利用電勢(shì)差和功的關(guān)系，W=qU，比較這兩個(gè)式子可得U=Escosa=Ed．d為AB兩點(diǎn)間距離，也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說(shuō)是AD兩點(diǎn)間距離s在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影． 　　關(guān)于公式U= Ed需要說(shuō)明的是： 　　1、U為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影． 2、由U= Ed，得E=U/d，可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位： V/m 　　所以場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)單位伏／米，牛／庫(kù)是相等的．注：此公式只適用于勻強(qiáng)場(chǎng)． 三、例題講解 關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與等勢(shì)面 　　在勻強(qiáng)電場(chǎng)中如圖中所示分布著 A、B、C三點(diǎn)．當(dāng)把一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A沿AB線移到B時(shí)，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.7310-3J．試判斷該電場(chǎng)的方向，算出場(chǎng)強(qiáng)的大小。 解析 將電荷由A移至B時(shí)電場(chǎng)力不做功，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上．又由于是勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面為平面，故AB面為一等勢(shì)面．再由將正電荷由B移至C時(shí)克服電場(chǎng)力做功可知，C點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)．場(chǎng)強(qiáng)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(jié)： 　　場(chǎng)強(qiáng)表示單位電量的電荷所受的電場(chǎng)力，而電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示單位電量的電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做功的大小，由于力和功是互相聯(lián)系的，所以場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間存在著必然的聯(lián)系．在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系要復(fù)雜的多，但是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間距離越小時(shí)的電勢(shì)差越大，則該處場(chǎng)強(qiáng)就越大．只能是定性判斷。