10.3电势差与电场强度的关系导学案--高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

新人教版高中物理必修三第十章 静电场中的能量3 电势差与电场强度的关系 教学目标1、定性掌握电势差与场强的关系。2、定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。温故知新电场强度是描述电场的力的性质的，跟电场对电荷的作用力相联系；电势差是描述电场的能的性质的，跟静电力移动电荷做功相联系。那么电势差与电场强度有什么关系呢？ 自主探究知识点一 匀强电场中电势差与电场强度的关系：在匀强电场中，两点间的电势差等于电场强度与这两点 的距离的乘积，用公式表示为UAB=Ed。【想一想】公式UAB=Ed适用于所有电场吗？知识点二 场强方向与电势降落的关系1、沿电场线的方向电势一定是 的，但电势降落的方向并 是场强的方向。因为由公式UAB=Ed可知，只有沿电场方向，在单位长度上的电势差才最大，也就是说电势降落最快的方向为 的方向，但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向。2、在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点在电场强度方向上的距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降落的电势。3、尽管公式UAB=Ed只适用于匀强电场，但是可以应用它来比较电势差的大小。4、在同一幅等势面图中，如果相邻等势面间的电势差相等，等势面越 处，电势降落越快，场强就越大。知识点三 电场强度的单位从前面所学的知识我们知道电场强的单位是 ，由上述关系我们可以得出场强的另一个单位是 ，它们之间的的换算关系是1V/m= N/C。典型题例类型一 公式 的应用应用公式 时需注意两点：第一，只在匀强电场中，才有这种关系；第二，一般地说d不是两点间的距离，而是两点所在的等势面的距离，只有当此两点在匀强电场中的同一条电场线上时，才是两点间的距离。例1：如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角。一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b ，静电力做功为W1=1.2×10-7J，求： 匀强电场的场强E电荷从b移到c。静电力做的功W2a、c两点间的电势差Uac类型二 利用UAB=Ed 求电势例2：如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，场强方向水平向左，板间的距离d=10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm求P板及A点的电势保持两板间的电势差不变，将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？ 例3：如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为A=15V，B=3V，C=-3V，则D点的电势为D= V。巩固提高1在静电场中，下列说法正确的是 ( ) A电场强度为零的地方，电势也一定为零 B电场强度处处相同的地方，电势也一定处处相同 C电场中某处电场强度的方向不一定和该处的等势面垂直 D沿着电场强度的方向，电势一定是不断降低的2如图所示，a、b、c为电场中同一条电场线上的三点，c为ab中点。a、b两点的电势分别为A=5VB=3V，下列叙述正确的是 ( )Ac点的电势一定为4VBa点处的场强Ea一定大于b点处的场强EbC一正电荷从c点运动到b点，电势能一定减少D一正电荷运动到c点时受到的静电力由c指向a3、如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC垂直于BC，角ABC等于60°，BC=20cm，把一个电荷q=10-5C的正电荷从A移到B，静电力做功为零，从B移到C，静电力做功为-1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是( )A、865 V/m，垂直AB向左B、865V/m，垂直AC向右C、1000 V/m，垂宜AB斜向上D、1000V/m，垂直AB斜向下4、如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移动到B点，静电力做功4.8×10-8J，再由B点移动到C点，电荷克服静电力做功4.8×10-8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强的方向。3学科网（北京）股份有限公司