3.電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系[學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系UAB＝Ed，能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。(重點(diǎn))2.知道電場強(qiáng)度的另一種關(guān)系，了解場強(qiáng)的另一個(gè)單位“伏特每米”的意義。3.會(huì)用關(guān)系式UAB＝Ed或E＝進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。(難點(diǎn))一、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系1．關(guān)系式：UAB＝Ed或E＝。2．物理意義：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積。3．適用條件：勻強(qiáng)電場。二、公式E＝的意義1．意義：在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的比值。2．電場強(qiáng)度的另一種表述：電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿勻強(qiáng)電場方向每單位距離上降低的電勢。3．電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位：由E＝可導(dǎo)出電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位，即伏特每米，符號為V/m。1 V/m＝1 N/C。1．思考判斷(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)由公式E＝可知，電場強(qiáng)度與電勢差U成正比。 (×)(2)電場線的方向就是電勢逐漸降落的方向。 (×)(3)E＝與E＝k中的q和Q表示相同的含義。 (×)(4)沿電場線方向任意相同距離上的電勢差必相等。 (×)(5)在勻強(qiáng)電場中，任意兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)間距離的乘積。 (×)2．關(guān)于勻強(qiáng)電場中的場強(qiáng)和電勢差的關(guān)系，下列說法正確的是(　　)A．電場強(qiáng)度越大，則任意兩點(diǎn)間的電勢差也越大B．任意兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積C．沿著電場線方向，任何相同距離上的電勢降低必定相等D．場強(qiáng)與電勢處處相同C　[U＝Ed中的d指兩點(diǎn)所在等勢面的距離，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤，C正確。]3．(多選)場強(qiáng)為E＝1.0×102 V/m的勻強(qiáng)電場中，有相距d＝2.0×10－2 m的a、b兩點(diǎn)，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差可能為(　　)A．1.0 V　　 B．2.0 VC．3.0 V D．4.0 VAB　[由U＝Ed可知當(dāng)d最大時(shí)，U最大，代入數(shù)值可知U最大值為2.0 V，A、B可能，C、D不可能。]對關(guān)系式U＝Ed和E＝U/d的理解1．關(guān)系式表明了電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系大小關(guān)系由E＝可知，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢方向關(guān)系電場中電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向物理意義電場強(qiáng)度是電勢差對空間位置的變化率，反映了電勢隨空間變化的快慢2．在非勻強(qiáng)電場中，公式E＝可用來定性分析問題，由E＝可以得出結(jié)論：在等差等勢面越密的地方場強(qiáng)就越大，如圖甲所示。再如圖乙所示，a、b、c為某條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，且距離ab＝bc，由于電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，故Uab<Ubc。【例1】　如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，電荷量q＝5.0×10－10 C的正電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做功都是3.0×10－8 J，已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成了一個(gè)直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：(1)a、b兩點(diǎn)的電勢差Uab；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向。思路點(diǎn)撥：(1)電場力對電荷做功一定時(shí)，初、末位置的電勢差一定，其數(shù)值可由U＝求解。(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)可由公式E＝求解。[解析]　(1)因?yàn)檎姾蓮?/span>a到b和從a到c，電場力做功相等，所以由W＝qU可得Uab＝Uac，b、c兩點(diǎn)在同一等勢面上，根據(jù)電場線與等勢面垂直，可知場強(qiáng)方向與ac平行，垂直指向bc。Uab＝＝ V＝60 V(2)由U＝Ed可得E＝＝＝ V/m＝375 V/m場強(qiáng)方向平行于ac，且由a指向c。[答案]　(1)60 V　(2)375 V/m　方向與bc邊垂直且由a指向c計(jì)算電場強(qiáng)度應(yīng)注意的問題(1)在選取場強(qiáng)公式計(jì)算電場強(qiáng)度時(shí)，首先要注意公式的適用條件，然后判斷題目中物理情境是否滿足公式的適用條件。(2)應(yīng)用公式UAB＝Ed計(jì)算時(shí)，首先要明確所研究的電荷所處的電場必須是勻強(qiáng)電場，其次要明確所要研究的兩點(diǎn)的距離應(yīng)當(dāng)是沿場強(qiáng)方向兩點(diǎn)間的距離。如果給出電場中兩點(diǎn)間的距離不是沿場強(qiáng)方向上的距離，則應(yīng)通過數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為沿場強(qiáng)方向上的距離。訓(xùn)練角度1：應(yīng)用E＝定性分析1．(多選)如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且AB＝BC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有  (　　)A．φA＞φB＞φC B．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBC D．UAB＝UBCABC　[由題圖中電場線的分布規(guī)律可知，電場不是勻強(qiáng)電場，C附近密集，A附近稀疏，C附近的電場強(qiáng)度大于A附近的電場強(qiáng)度，選項(xiàng)B正確；由公式U＝Ed知：UBC＞UAB，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；由電場線的方向是電勢降低的方向得選項(xiàng)A正確。]訓(xùn)練角度2：應(yīng)用E＝定量計(jì)算2.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn)，D是BC的中點(diǎn)，A、B、C構(gòu)成一個(gè)直角三角形，AB長為L m，電場線與三角形所在的平面平行，已知φA＝5 V，φB＝－5 V，φC＝15 V，由此可以判斷(　　)A．場強(qiáng)的方向由C指向BB．場強(qiáng)的方向垂直AD連線斜向上C．場強(qiáng)的大小為 V/mD．場強(qiáng)的大小為V/mD　[D為BC的中點(diǎn)，則φD＝5 V，AD連線為一等勢線，場強(qiáng)的方向垂直AD連線斜向下，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由B到AD的距離d＝Lcos 30° m＝L m，則電場強(qiáng)度E＝＝ V/m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。]對電場強(qiáng)度的進(jìn)一步理解1．關(guān)于場強(qiáng)E的幾個(gè)表達(dá)式公式適用范圍說明E＝任何電場定義式，q為試探電荷的電荷量E＝k真空中點(diǎn)電荷形成的電場Q為場源電荷的電荷量，E表示跟點(diǎn)電荷相距r處的某點(diǎn)的場強(qiáng)E＝勻強(qiáng)電場U為沿電場線方向上相距為d的兩點(diǎn)間的電勢差2．關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢的理解(1)電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零，如等量同種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)；電勢為零的地方電場強(qiáng)度也不一定為零，如等量異種點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)。(2)電場強(qiáng)度相等的地方電勢不一定相等，如勻強(qiáng)電場；電勢相等的地方電場強(qiáng)度不一定相等，如點(diǎn)電荷周圍的等勢面。【例2】　有兩塊平行金屬板A、B相隔6 cm，接在36 V的直流電源上。電源的正極接地，C點(diǎn)在兩板間且到A板的距離為2 cm。(1)求A、B兩板間的場強(qiáng)大小和方向；(2)以地面為電勢的零點(diǎn)，問C點(diǎn)的電勢多高？思路點(diǎn)撥：(1)A、B兩板間的電場為勻強(qiáng)電場。(2)電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)與零電勢點(diǎn)間的電勢差。[解析]　(1)板間場強(qiáng)的大小E＝＝ V/m＝6×102 V/m，場強(qiáng)方向由A板垂直指向B板。(2)UAC＝EdAC＝6×102×2×10－2 V＝12 V由UAC＝φA－φC，得φC＝φA－UAC＝0－12 V＝－12 V。[答案]　(1)6×102 V/m，方向由A板垂直指向B板　(2)－12 V上例中，若改為B板接地，其他條件不變，則C點(diǎn)電勢多高？若C點(diǎn)放一電子，則電子的電勢能多大？提示：UCB＝EdBC＝6×102×4×10－2V＝24 V則φ′C＝UCB＋φB＝24 VEpC＝－eφC′＝－24 eV。3.如圖所示，有豎直向下的勻強(qiáng)電場，A、B兩等勢面間距離為5 cm，電勢差為25 V，在電場中P點(diǎn)固定放置電荷量為5×10－9 C的負(fù)點(diǎn)電荷，此時(shí)電場中有一點(diǎn)場強(qiáng)為零，此點(diǎn)在P點(diǎn)的(　　)A．上方30 cm　 B．下方30 cmC．上方25 cm D．下方25 cmB　[勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝＝ V/m＝500 V/m，設(shè)距P點(diǎn)L處的合場強(qiáng)為零，則k＝9×109× V/m＝500 V/m，故L＝0.3 m，負(fù)點(diǎn)電荷在距P點(diǎn)L處的電場豎直向上，該點(diǎn)在電場中P點(diǎn)的下方，B正確。]課 堂 小 結(jié)知 識 脈 絡(luò)1.對E＝公式的理解與應(yīng)用。2.對場強(qiáng)的進(jìn)一步理解。3.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系。1．對公式E＝的理解，下列說法正確的是(　　)A．此公式適用于計(jì)算任何電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差B．A點(diǎn)和B點(diǎn)間距離越大，則這兩點(diǎn)的電勢差越大C．公式中d是指A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的距離D．公式中的d是勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)所在等勢面間的距離D　[公式E＝只適用于勻強(qiáng)電場，A錯(cuò)誤；公式中的d是A、B兩點(diǎn)所在等勢面間的距離，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的距離大，等勢面之間的距離不一定大，故B、C錯(cuò)誤，D正確。]2．如圖所示，在E＝400 V/m的勻強(qiáng)電場中，a、b兩點(diǎn)相距d＝2 cm，它們的連線跟電場強(qiáng)度方向的夾角是60°，則Uab等于(　　)A．－8 V　　　B．－4 V　　　C．8 V　　　D．4 VB　[在電場線方向上a、b兩點(diǎn)間的距離(或a、b兩點(diǎn)所在等勢面間的距離)為d′＝d·cos 60°＝0.01 m，根據(jù)勻強(qiáng)電場中，電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知，Uab＝－Ed′＝－4 V，B選項(xiàng)正確。]3．如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，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(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度，可以判定(　　)A．φa>φb>φc B．Ea>Eb>EcC．φa－φb＝φb－φc D．Ea＝Eb＝EcA　[只給出一條電場線無法判斷電場線的疏密，故無法判斷a、b、c三點(diǎn)電場強(qiáng)度的大??；沿電場線方向電勢降低，故φa＞φb＞φc，選項(xiàng)A正確。]4．如圖所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場的等勢面示意圖，每兩個(gè)相鄰的等勢面相距2 cm，由此可以確定電場強(qiáng)度的方向和數(shù)值是(　　)A．豎直向下，E＝100 V/mB．水平向左，E＝100 V/mC．水平向左，E＝200 V/mD．水平向右，E＝200 V/mB　[電場強(qiáng)度E＝＝100 V/m，電場強(qiáng)度的方向垂直于等勢面指向電勢降落的方向，即水平向左，選項(xiàng)B正確。] 

相關(guān)學(xué)案

物理必修 第三冊3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案：

這是一份物理必修 第三冊3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案，共6頁。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，學(xué)習(xí)過程，即學(xué)即用，達(dá)標(biāo)檢測等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)必修 第三冊3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案及答案：

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案及答案，共8頁。

高中人教版 (2019)3 電場 電場強(qiáng)度學(xué)案設(shè)計(jì)：

這是一份高中人教版 (2019)3 電場 電場強(qiáng)度學(xué)案設(shè)計(jì)，共13頁。

英語朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊3 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案
高中物理3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案

高中物理3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系學(xué)案
高中物理人教版 (2019)必修 第三冊3 電場 電場強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)案及答案

高中物理人教版 (2019)必修 第三冊3 電場 電場強(qiáng)度導(dǎo)學(xué)案及答案
高中物理人教版 (新課標(biāo))必修23.功率學(xué)案

高中物理人教版 (新課標(biāo))必修23.功率學(xué)案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第三冊電子課本

3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第三冊

切換課文
  • 同課精品
  • 所屬專輯14份
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部