内容正文:
学科
物理
年级
高一
时间
题目
10.3电势差与和电场强度的关系
课型
新授课
课时
第1课时
主备教师
学习目标
1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB=Ed或E=,了解其适用条件。(重点)
2.从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系,养成多角度、多方面看问题的思维习惯。
基础知识
一、电势差与电场强度关系式U=Ed的理解及应用
1.关系式表明了匀强电场中电场强度与电势差的关系
(1)大小关系:由E=可知,电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。
(2)方向关系:电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。电势是标量,电场强度是矢量。
2.U=Ed的两个推论
推论1:在同一直线上相同间距的两点间电势差相等。
拓展1:匀强电场中,相互平行的相等线段的两端点电势差也相等。
拓展2:匀强电场中,如果把某两点间的距离等分为n段,则每段两端点的电势差等于原电势差的,像这样采用等分间距求电势问题的方法,叫作等分法。
推论2:公式UAB=Ed或E=可以对非匀强电场定性讨论。此时UAB=d或=,其中为电场强度的平均值。
课堂拓展
1.如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆半径之差相等。A、B、C分别是这三个等势面上的点,且在同一条电场线上。A、C两点的电势为φA=20 V和φC=10 V,则B点的电势( )
A.可能等于15 V B.可能大于15 V
C.一定小于15 V D.无法判断
2.(多选)如图所示,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V,正六边形所在平面与电场线平行,则下列说法正确的是( )
A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B.匀强电场的电场强度大小为10 V/m
C.匀强电场的电场强度方向为由C指向A
D.将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少1.6×10-19 J
3.(多选)如图所示,在匀强电场中有直角三角形BOC,电场方向与三角形所在平面平行,若三角形三顶点处的电势分别为φO=4.5 V、φB=0 V、φC=9 V,且边长OB=3 cm,BC=6 cm,则下列说法正确的是( )
A.电场强度的大小为 V/m
B.电场强度的大小为100 V/m
C.一个电子由B点运动到C点,静电力做正功
D.一个电子在O点由静止释放后会沿OB所在直线运动
随堂检测
1. (多选)某种静电除尘器中的电场线如图所示。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d。B点是AK连线的中点。在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.A、K之间电场强度的大小为
B.电子到达A时动能等于eU
C.由K到A电子电势能增大了eU
D.B、K之间的电势差小于A、B之间的电势差
2.如图所示,a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个平行四边形的四个顶点,电场线与平行四边形所在的平面平行。已知a点的电势是2 V,b点的电势是5 V,c点的电势是9 V。由此可知,d点的电势为( )
A.6 V B.7 V
C.9 V D.5 V
课堂小结
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