10.3 电势差与电场强度的关系 导学案-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.3电势差与电场强度的关系 导学案 【学习目标】 1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导出这个关系式。 2、会用关系式U=Ed进行计算。 3、通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养分析、推理能力。。 【重点难点】场强与电势差关系的理解及应用[来源:Z 【知识链接】电场的两大性质 1、力的性质 ：由 描述，可用 形象表示 2、能的性质： 由 描述，可用 形象表示 3、电场中等势面的特点： （1）．在同一等势面上各点电势 ，所以在同一等势面上移动电荷，电场力 功 （2）．电场线跟等势面一定 ，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。 （3）．等势面越密，电场强度 思考：1、电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢 2、若规定无穷远处为零电势点，电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？ 【学习过程】 一、匀强电场中电势差跟电场强度的关系： 1、如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点，AB间距离为d，场强为E， AB两点间电势差为UAB。（1）求电场力的功。 (2)推导U和E的关系 思考：如果AB两点不在同一条电场线上，AB两点间的电势差和场强的关系应当怎样表示？ 结论：1、电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积． 2、电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值，公式E＝___________，单位___________．方向关系： 说明： 1、 .适用条件:匀强电场（对于非匀强电场，可做定性判断）。 ②、d必须是沿场强方向的距离，如果电场中两点不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的投影 【例题1】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UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UD= V. 变化.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V. 例2. 在电场强度为 600 N/C的匀强电场中，A、B 两点相距5 cm，当A、B 两点连线沿着电场方向时，A、B 两点的电势差是____ V；当A、B 两点连线与电场方向成60°角时，A、B 两点的电势差是____V；当A、B 两点连线与电场方向垂直时，A、B 两点的电势差是___V 例3.在匀强电场中，将一电荷量为2×10－5 C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1 J，已知A、B两点间距为2 cm，两点连线与电场方向成60°角如图1－5－3所示．则： (1)在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功？ (2)A、B两点间的电势差为多少？ (3)该匀强电场的电场强度为多大？ 在非匀强电场中，公式E＝可用来定性分析问题，由E＝可以得出结论：在等差等势面中，等势面越密的地方场强就越大。 例4、如图1－5－10所示,实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50 V，φb＝－20 V，则a、b连线的中点c的电势φc应为(　　) A．φc＝－35 V B．φc＞－35 V C．φc＜－35 V D．无法判断 ( B A C )例5、在一个匀强电场中有A、B、C三点，AB长为5cm，AC为3cm，BC为4cm，如图所示，电场强度方向平行于纸面，电子在电场力作用下由C运动到A，动能减少120eV，质子在电场力作用下由C运动至B，动能增加120eV，求该匀强电场的大小和方向。 例6、如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为 A.200 V/m B.200 V/m C.100 V/m D.100 V/m 二、、电场强度的计算方法与区别 物理意义 适用范围 课后检测 1、 以下说法正确的是：( ) A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也相等； B、 场强为零的区域中，电势处处相同； C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小； D、 电势降低的方向就是电场线的方向。 2．下列说法正确的是 （ ） A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场