【高中物理】高中物理(人教版)选修3-1同步教师用书：-第1章-6-电势差与电场强度的关系.doc

6电势差与电场强度的关系学 习 目 标知 识 脉 络1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UABEd，能够推导出这个关系式(重点)2知道电场强度的另一种关系，了解场强的另一个单位“伏特每米”的意义3会用关系式UABEd或E进行有关的计算(难点)匀 强 电 场 中 电 势 差 与 电 场 强 度 的 关 系1关系式：UABEd或E(注：公式中d是两点沿电场方向距离)2物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积3适用条件：匀强电场1公式UEd适用于任何电场(×)2在电场中相同距离上的两点，电势差大的其电场强度也必定大(×)3在匀强电场中，沿着电场方向，任何相同距离上的电势降落必定相等()4电势降落的方向必定是电场强度的方向(×)有同学认为：“根据E，若A、B两点在匀强电场的同一等势面上，由UAB0，故场强为零”谈一下你的认识【提示】该同学分析错误，当A、B在匀强电场同一等势面上时，两点沿电场方向距离d0.无法用E直接计算场强，E也不等于零如图1­6­1所示，电场强度为E的匀强电场中，A、B两点在同一条电场线上，间距为d，ABBC，A、C连线与A、B连线夹角为.图1­6­1探讨1：将正电荷q从A点沿直线移至B点的过程中，电场力做了多少功？A、B间的电势差UAB为多大？【提示】WABEqd.UABEd.探讨2：将正电荷q从A点沿直线移至C点的过程中，电场力做了多少功？A、C间的电势差UAC为多大？【提示】WACEqdAC·cos Eqd.UACEd.探讨3：由UABEd和UACEd两个表达式，你对“d”的含义有什么认识？【提示】d为电场中两点间沿电场方向的距离1对关系式UABEd的理解(1)电场强度描述的是电场力的性质，电势差描述的是电场能的性质E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，必然存在一定的关系(2)公式中的“d”指电场中两点沿电场场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为两点连线在场强方向的投影，或为两点所在等势面间的垂直距离(3)电场强度与电势差的关系式也可写作EUAB/d，它的意义是：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势2UABEd的两个推论(1)在匀强电场中，沿任意一个方向，电势下降都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等如果把某两点间的距离平均分为n段，则每段两端点间的电势差等于原电势差的1/n.(2)在匀强电场中，沿任意方向相互平行且相等的线段两端点的电势差相等3在非匀强电场中，公式E可用来定性分析如图1­6­2所示，若abbc，由于电场线密处场强较大，即ab段的平均场强小于bc段的平均场强，故可以判断Uab<Ubc.图1­6­21如图1­6­3所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点电场线与矩形所在平面平行已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为() 【导学号：34522013】图1­6­3A4 VB8 VC12 VD24 V【解析】Uadad20 V4 V16 V，在匀强电场中，相互平行的等长线段两端点电势差相等，故UbcUad，又因为Ubcbc，所以cbUad24 V16 V8 V，B正确【答案】B2如图1­6­4为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示过a、c两点的等势面，电势分别为a50 V，c20 V，那么a、c连线的中点b的电势b为()图1­6­4Ab35 VBb>35 VCb<35 VD上述情况都有可能【解析】根据电势差与场强的关系：UEd可知，在d相同的情况下，E越大，U也越大由电场线的疏密可知ab间的场强大于bc间的场强，所以：Uab>Ubc；即ab>bc,50 Vb>b20 V，所以b<35 V.【答案】C对公式UABEd的三点提醒(1)公式UABEd只适用于匀强电场，但对非匀强电场，可用于定性分析(2)注意公式UABEd中“d”的含义(3)在匀强电场中沿任意方向，相等间距对应的电势差相同公 式 E 的 意 义1意义：在匀强电场中，电场强度等于两点电势差与两点沿电场方向距离的比值2E的另一表述：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势3电场强度的单位：N/C或V/m.1在匀强电场中沿电场线方向，电势降的最快()2公式E适用于任何电场(×)3匀强电场中E与电势差及两点间距无关()1根据E可知，匀强电场的电场强度E与电场中两点间的电势差U成正比，与沿电场线方向上两点间的距离d成反比，以上观点是否正确？【提示】不正确电场强度大小与电场自身因素有关，与两点间的电势差或距离无关2为何说电场强度的两单位N/C与V/m是相同的？【提示】1 V/m1 J/(C·m)1 N·m/(C·m)1 N/C.如图1­6­5所示，A、B、C、D四个点在同一电场中，电场方向和强度分布均未知图1­6­5探讨1：若已知|UAB|>|UCD|，能得出A、B点所在处的电场强度一定比C、D所在处的电场强度大吗？【提示】不能探讨2：由图可知，A、D两点在电场中间距最大，能否由UEd得出A、D两点的电势差UAD一定比UAB和UCD都大吗？【提示】不能1电势差与电场强度物理量电势差UAB电场强度E定义式UABE大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，电场力所做的功数值上等于单位正电荷受到的力方向标量、无方向矢量，规定正电荷在该点所受电场力的方向为正方向联系(1)沿场强的方向是电势降落最快的方向，但电势降落的方向不一定是场强的方向(2)场强的大小等于沿匀强电场方向每单位长度上降落的电势，即E2.电势与电场强度(1)电场强度为零的地方电势不一定为零，电势是否为零取决于电势零点的选取；电势为零的地方电场强度也不一定为零如把点电荷产生的电场中某点定为电势零点，但该点电场强度不为零，无穷远处场强和电势都可认为是零(2)电场强度相等的地方电势不一定相等，如在匀强电场中场强处处相等，但各点电势不等(3)电势相等的地方电场强度不一定相等如在等量的异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂面是一个等势面，但场强不相等3如图1­6­6所示，在匀强电场中相距10 mm的两等势面AA、BB，其间有一静止的油滴P.已知油滴P的重力是1.6×104 N，所带的电荷量是3.2×109 C，则下面判断正确的是()图1­6­6AA>B，UAB100 VBA>B，UAB750 VCA<B，UBA500 VDA<B，UBA1 000 V【解析】带电油滴受到重力和电场力处于平衡状态，即mgqE，匀强电场的场强E，由以上两式得|UAB|500 V，由于油滴受电场力方向向上，所以电场方向向上，A<B，即UBA500 V，C正确【答案】C4如图1­6­7所示，在匀强电场中，电荷量q5.0×1010 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0×108 J已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab20 cm，a37°，c90°，求：图1­6­7(1)a、b两点的电势差Uab.(2)匀强电场的场强大小和方向【解析】(1)Uab V60 V.(2)正电荷q从a到b和从a到c，电场力做功相等，由WqU知，UabUac，所以b、c处在同一个等势面上，根据电场线与等势面垂直知，场强沿ac方向垂直指向bc.由E和dacabcos 37°得E V/m375 V/m方向沿ac垂直指向bc.【答案】(1)60 V(2)375 V/m方向沿ac垂直指向bc电场中两点电势差的求法(1)应用定义式UABAB来求解(2)应用关系式UAB来解(3)应用关系式UABEd(匀强电场)来求解高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。切记：选择题有8-10分是送你的，但你可能拿不到（单位、有效数字、小数点后保留几位、坐标原点等）。（2）常规实验题：主要考查课本实验，几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析，解答常规实验题时，这种题目考得比较细，要在细、实、全上下足功夫。（3）设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意，明确实验目的，应用迁移能力，联想相关实验原理。在设计电学实验时，要把安全性【所谓的安全不是对人来说，而是对仪器来说的】放在第一位，同时还要尽可能减小实验的误差【误差从偶然和系统两个方面考虑，系统免不了，偶然可减小】，避免出现大量程测量小数值的情况。计算题的答题技巧（1）仔细审题，明确题意。每一道计算题，首先要认真读题，弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。在审题中，要特别重视题中的关键词和数据，如静止、匀速、 最大速度、一定、可能、刚好等。一个较为复杂的运动过程要分解成几个不同的阶段。否则，一旦做题方向偏了，只能是白忙一场。（2）敢于做题，贴近规律。解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数，怎样建立方程呢？方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中，存在于状态或状态变化之中；隐藏在约束关系之中。应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律，建立主体关系式。（3）敢于解题，深于研究。遇到设问多、信息多、过程复杂的题目，在审题过程中，若明确了某一阶段的情景，并列出了方程。要敢于先把结果解出来，这对完全理顺题意起着至关重要的作用。很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定，所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。（4）答题要规范，得分有技巧简洁文字说明与方程式相结合尽量用常规方法，使用通用符号分步列式，不要用综合或连等式对复杂的数值计算题，最后结果要先解出符号表达，再代入数值进行计算。高中物理考试注意事项高三学习成绩不好怎么办？看高考蝶变掌握逆袭方法。淘宝搜索高考蝶变购买！1.计算大题绝对不能空着即便你做不上来，也要写该部分对应课本中的基本物理公式。需要注意的是，必须带入题中的符号。比如说题目中电荷量是e，你在答题纸上写q往往就不会给分了。阅卷中我们老师们都严格遵守采点给分原则，也就是说，你写对了几个物理公式（与答案一样），即便没有计算，我们也给对应的分值。这是阅卷的规则，谁都不能改变。2.重视画图解题过程中要受力分析、研究运动轨迹的，一定要画图，养成画图的好习惯。图像画出来虽然有时候是没分的，借助于图像来分析题意很方便。另外，物理题的答案并不是标准的，有的时候你写的与答案不一样，老师们怎么理解呢？看图是一个捷径。答题纸上的内容是给老师看的（是你和阅卷老师的对话），不要给老师们的阅卷制造困难，图一定要画。见到很多学生不画图，也没有个依据，就直接来个物理公式。我的第一感觉就是，莫非是抄别人的？相信判你卷子的老师也是一样的。3.物理试卷中几乎没有多选题四个选项都是对的物理多选题，基本上是不会有四个选项全对的，除非是非常老旧的题（90年代的高考题）。如果你物理成绩很差，我建议你把多选题都当成单选来做，这样更有利于得分，特别是多选题的最后一道题。4.不会的暂时跳过，合理分配考试时间同学们在考场上要注意解题时间的分配，没有思路的题先跳过去。建议多选题的最后一道先跳过，实验题的最后一个空，解答题的最后一问更是要留到最后再做。原因不解释了，大家都知道，不过王尚老师想说的是，真正的在考场上认真去执行的同学还是少数。小编推荐：高考物理答题技巧5.看不懂题意的，联系课本考点物理题联系实际的很多，比如天体联系宇航的，磁场联系粒子加速度器的，等等。这些应用问题很难理解，一个诀窍就是联系课本的考点。高中物理wuli.in题万变不离其宗，考点还是源于课本。在考场上监考的时候王尚老师就发现很多同学在那里天马行空般的思考，完全脱离了课本，这样怎么能做出来呢？6.联系课堂上老师讲过的典型题和上面的建议类似，遇到难题，无从下手，就回忆下课堂上老师讲过的一些典型题，总是有类似的地方的。物理题本身就是有规律的，很多思考方法和切入点都是类似的。另外，笔者提醒同学们可以到物理自诊断学习系统中去看我们总结的解题思路，帮助你梳理考点，搞明白定理定律、物理公式的使用。