内容正文:
课题 第6节 电势差与电势强度的关系
授课时间
教学目标 (一)知识与技能
1.理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对于公式U=Ed要知道推导过程;
2.能够熟练应用U=Ed解决有关问题;
3.理解电势与场强无直接的关系。
(二)过程与方法
通过匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习,培养学生分析、解决问题的能力。
(三)情感态度与价值观
从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系,培养学生对科学的探究精神,体会自然科学的逻辑美。
教学重点 1.匀强电场中电势差与电场强度的关系;
2.U=Ed及其成立条件及正确应用。
教学难点 电势与场强无直接的关系。
课程类型 新授课
教学方法 归纳推理法、讲授法。
教学工具 课件、多媒体辅助教学设备。
教学过程 导入新课
电场强度和电势差也是有联系的。那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢?本节课以匀强电场为例来研究它们的关系。
教学内容
一、电势与电场强度的关系
1.电场强度E大的地方电势φ不一定高。电势φ高的地方电场强度E不一定大。
2.电场强度E为零的点电势φ不一定等于零,电势φ为零的地方电场强度E也不一定等于零。
电场强度E与电势φ无直接关系。
二、电势差与电场强度的关系
1.电势差与电场强度的方向关系
在电场中场强方向是电势降低最快的方向。
2.电势差与电场强度的数值关系
WAB=qUAB
我们也可以从q所受的静电力来计算功。这个力是
F=qE
因为匀强电场中电场强度E处处相等,所以电荷q所受的静电力F是一个恒力,它所做的功为
WAB=Fd=qEd
比较功的两个计算结果,得到
UAB=Ed
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。
三、匀强电场的场强计算公式
1.匀强电场的场强计算公式
E= UAB /d
它的意义是:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。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的降低的电势。
同样,上式的成立条件也是:①只适用于匀强电场;②d是沿场强方向的距离。
2.电场强度的另一单位
推证:1V/m=1J/C·m=1N/C
即1V/m=1 N/C。
巩固练习 如图所示,在匀强电场中的M、N两点距离
为2cm,两点间的电势差为5V,M、N连线与场强