人教版 (新課標(biāo))選修36 電勢差與電場強度的關(guān)系學(xué)案設(shè)計-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

eq \([先填空])

1．關(guān)系式：UAB＝Ed或E＝eq \f(UAB,d)(注：公式中d是兩點沿電場方向距離)

2．物理意義：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積．

3．適用條件：勻強電場．

eq \([再判斷])

1．公式U＝Ed適用于任何電場．(×)

2．在電場中相同距離上的兩點，電勢差大的其電場強度也必定大．(×)

3．在勻強電場中，沿著電場方向，任何相同距離上的電勢降落必定相等．(√)

4．電勢降落的方向必定是電場強度的方向．(×)

eq \([后思考])

有同學(xué)認為：“根據(jù)E＝eq \f(UAB,d)，若A、B兩點在勻強電場的同一等勢面上，由UAB＝0，故場強為零”．談一下你的認識．

【提示】該同學(xué)分析錯誤，當(dāng)A、B在勻強電場同一等勢面上時，兩點沿電場方向距離d＝0.無法用E＝eq \f(UAB,d)直接計算場強，E也不等于零．

eq \([合作探討])

如圖1-6-1所示，電場強度為E的勻強電場中，A、B兩點在同一條電場線上，間距為d，AB⊥BC，A、C連線與A、B連線夾角為θ.

圖1-6-1

探討1：將正電荷q從A點沿直線移至B點的過程中，電場力做了多少功？A、B間的電勢差UAB為多大？

【提示】 WAB＝Eqd.UAB＝eq \f(WAB,q)＝Ed.

探討2：將正電荷q從A點沿直線移至C點的過程中，電場力做了多少功？A、C間的電勢差UAC為多大？

【提示】 WAC＝EqdAC·cs θ＝Eqd. UAC＝eq \f(WAC,q)＝Ed.

探討3：由UAB＝Ed和UAC＝Ed兩個表達式，你對“d”的含義有什么認識？

【提示】 d為電場中兩點間沿電場方向的距離．

eq \([核心點擊])

1．對關(guān)系式UAB＝Ed的理解

(1)電場強度描述的是電場力的性質(zhì)，電勢差描述的是電場能的性質(zhì)．E和U描述電場的角度雖不同，但作為反映同一電場的兩個物理量，必然存在一定的關(guān)系．

(2)公式中的“d”指電場中兩點沿電場場強方向的距離，如果電場中兩點不沿場強方向，d的取值應(yīng)為兩點連線在場強方向的投影，或為兩點所在等勢面間的垂直距離．

(3)電場強度與電勢差的關(guān)系式也可寫作E＝UAB/d，它的意義是：電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢．

2．UAB＝Ed的兩個推論

(1)在勻強電場中，沿任意一個方向，電勢下降都是均勻的，故在同一直線上相同間距的兩點間電勢差相等．如果把某兩點間的距離平均分為n段，則每段兩端點間的電勢差等于原電勢差的1/n.

(2)在勻強電場中，沿任意方向相互平行且相等的線段兩端點的電勢差相等．

3．在非勻強電場中，公式E＝eq \f(U,d)可用來定性分析．如圖1-6-2所示，若ab＝bc，由于電場線密處場強較大，即ab段的平均場強小于bc段的平均場強，故可以判斷Uab35 V

C．φbUbc；即φa－φb>φb－φc,50 V－φb>φb－20 V，所以φb|UCD|，能得出A、B點所在處的電場強度一定比C、D所在處的電場強度大嗎？

【提示】不能．

探討2：由圖可知，A、D兩點在電場中間距最大，能否由U＝Ed得出A、D兩點的電勢差UAD一定比UAB和UCD都大嗎？

【提示】不能．

eq \([核心點擊])

1．電勢差與電場強度

2.電勢與電場強度

(1)電場強度為零的地方電勢不一定為零，電勢是否為零取決于電勢零點的選??；電勢為零的地方電場強度也不一定為零．如把點電荷產(chǎn)生的電場中某點定為電勢零點，但該點電場強度不為零，無窮遠處場強和電勢都可認為是零．

(2)電場強度相等的地方電勢不一定相等，如在勻強電場中場強處處相等，但各點電勢不等．

(3)電勢相等的地方電場強度不一定相等．如在等量的異種電荷的電場中，兩電荷連線的中垂面是一個等勢面，但場強不相等．

3．如圖1-6-6所示，在勻強電場中相距10 mm的兩等勢面AA′、BB′，其間有一靜止的油滴P.已知油滴P的重力是1.6×10－4 N，所帶的電荷量是3.2×10－9 C，則下面判斷正確的是( )

圖1-6-6

A．φA>φB，UAB＝100 V

B．φA>φB，UAB＝750 V

C．φA