第十章 静电场中的能量 3 电势差与电场强度的关系-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第十章　静电场中的能量 1 3．电势差与电场强度的关系 2 课前自主学习 4 Ed 电场强度 电场 匀强 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 电势差 电场 电场 越小 也较密 V/m 1 V/m 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 判一判 (1)公式UAB＝Ed适用于任何电场。(　　) (2)在电场中相同距离的两点，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。(　　) × √ × × 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 8 探究1　匀强电场中电势差与电场强度的关系 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动1：图甲中电荷＋q从A运动至B，静电力所做的功从力和位移的角度怎么计算？ 活动2：从功能关系的角度怎么计算图甲中电荷＋q从A运动至B静电力所做的功？ 提示：电场为匀强电场，静电力为恒力F＝qE，方向水平向右，力、位移方向一致，WAB＝Fl＝qEd。 提示 提示：静电力做功WAB＝EpA－EpB＝qUAB。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动3：综合活动1和活动2能得到什么结论？ 活动4：如图乙所示，若A、B不在同一条电场线上，还能得出活动3的结论吗？ 提示：从A至B静电力所做的功是确定的，故有qUAB＝qEd，从而得到UAB＝Ed。 提示 提示：WAB＝Flcosα，α为AB与电场线方向的夹角，由于lcosα＝d，故WAB＝qEd。又因为WAB＝qUAB，故有qUAB＝qEd，从而得到UAB＝Ed。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 2．UAB＝Ed的两个重要推论 在匀强电场中由于U＝Ed，则在沿电场线方向上，U∝d，可以得出以下两个推论。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [答案]　 (1)60 V (2)375 V/m　方向与bc边垂直且由a指向c 例1　如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点静电力做功都是3.0×10－8 J，已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20 cm，∠a＝37°，∠c＝90°，求： (1)a、b两点的电势差Uab； (2)匀强电场的场强大小和方向。 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (1)如何求电势差？ (2)如何求E的大小及方向？ 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规范解答 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 解析 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (1)此题要用什么方法来计算电场强度？ 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规范解答 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 解析 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 探究2　非匀强电场中电势差与电场强度关系的定性分析 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动1：图甲是一个小山的等高线图，如果把一个小球分别从山坡左右两边滚下(不考虑摩擦等阻碍)，小球在哪边的加速度更大？ 活动2：若把图甲看成一个等势线图，哪边电势降落得快，哪边的电场强度大？ 提示：坡面越陡，加速度越大，所以小球在b边的加速度更大。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动3：根据活动2，结合图乙思考：等差等势面的疏密与场强的大小有关系吗？ 活动4：图丙中ab＝bc，Uab＝Ubc吗？ 提示 提示：由于电场线越密的地方电场强度E越大，且距离ab＝bc，由U＝Ed可知Uab＜Ubc。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 答案 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 (1)如何判断电场强度大小？ (2)计算跨步电压的公式是什么？ (3)若是匀强电场，C点的电势是多少？ 提示：由等差等势面的疏密可判断场强大小。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 规范解答 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 [变式训练3]　空间某一静电场沿x轴方向， 电势φ在x轴上