内容正文:
物理必修第三册课堂学案
第3节电势差与电场强度的关系
答案精解Pn
[学习目标]1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U“一Ed,能够推导出这个关系式(物理观
念).2.知道电场强度的另一种关系,了解电场强度的另一个单位“伏每米”的意义(物理观念).3.会用
关系式U=Ed或E=少进行相关计算(科学思维).4.会用等分法确定等势面及电场方向(科学
d
思维).
课前·教材预案
I自主检测
知识点一
电势差与电场强度的关系
L.判断下列说法的正误
(1)公式U=Ed适用于计算任何电场中A、
L.匀强电场中两点间的电势差等于
B两点间的电势差.
()
这两点
的乘积
(2)根据公式Um=Ed,在匀强电场中A点和
2.公式:Uw
B点间的距离越大,则这两点的电势差越大
知识点二
公式EU
()
(3)在匀强电场中,沿电场线方向,相同距离上
1,意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两
降低的电势必相等,
()
点之间的
与这两点
(④由公式E-号得,电场强度E与电势差U
之比
()】
2.电场强度的另一种表述:电场强度在数值上等
成正比,与两点间距离d成反比.
2.已知空气的击穿电场强度为2×10V/m,测
于沿
方向
上降低的
得某次闪电(电场为匀强电场),设闪电的火花
电势
路径为直线,其火花长为1000m,则发生这次
3.电场强度的另一个单位:由EU可导出电
d
闪电时,放电路径两端的电势差U
场强度的另一个单位,即
,符号为
若这次闪电通过的电荷量为30C,则释放的能
,1V/m=1N/C
量W=
课堂·深度探究
考点一
对公式U=Ed、E-号的理解
【知识拓展】
L公式E=及Uu=E团的适用条件都是匀
【情境导学】公式E=学对任何电场都适用吗?
强电场。
式中d指的是两点间的距离吗?
2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.式中d不是两点
间的距离,而是沿电场方向的距离。
3.电场中电场强度的方向就是电势降低最快的
方向.
·34·
第十章静电场中的能量
4.电场强度与电势都是用比值定义的物理量,它
B.800V/m,垂直AC向上
们都仅由电场本身性质决定,根据公式E一
C.10000V/m,垂直AB斜向下
不能得出电场强度和电势有直接关系,即
D.10000V/m,垂直BC斜向上
考点二非匀强电场的定性分析
电场强度大的点电势不一定高,电势高的点电
【情境导学】大家知道,在电场中沿着电场线方向
场强度不一定大
电势降低,如图所示,ab=bc,若a点电势为
【例题1】如图所示,A、B、C三点都在匀强电场
8V,b点电势为6V,思考:c点电势为4V
中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=
吗?请说明理由,
20cm,把一个电荷量q=10-5C的正电荷从
e
A移到B,静电力做功为零:从B移到C,静
电力做功为一1.73×103J.则该匀强电场的
电场强度的大小和方向是
Cr-----B
60
A.865V/m,垂直AC向左
【知识拓展】
B.865V/m,垂直AC向右
L.Ug=Edl只适用于匀强电场的定量计算,在非
C.1000V/m,垂直AB斜向上
匀强电场中,不能进行定量计算,但可以定性
D.1000V/m,垂直AB斜向下
地分析有关问题。
思维导引:由于静电力做功W:=qUs与路
2.在同一幅等势面图中,相邻等差等势面间的间
径无关,只与初末位置间的电势差有关,故可
以根据已知条件先求电势差,再根据匀强电
距越小(等差等势面越密).电场强度E
场中场强与电势差的关系E=U确定场
就越大
d
实例分析:如图甲所示,在等差等势面中等势
强E
面越密的地方电场强度就越大:如图乙所示,
【变式1】如图,A、B、C三点在匀强电场中,ACI
a、b、c为某条电场线上的三个点,且距离ab=
BC,∠CAB=37°,BC=10cm,把一个电荷量
b,由于电场线越密的地方电场强度越大,故
q=1×108C的正电荷从A移到B,静电力
U<U
不做功:从B移到C,静电力做功为一8X
10J,则该匀强电场的电场强度大小和方向
是(cos37°=0.8)
437
甲
【例题2】如图所示,实线为电场线,虚线为等势
面,且AB=BC电场中A、B、C三点的电场
A.800V/m,垂直AC向下
强度分别为EA、EB、E,电势分别为g、P、
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物理必修第三册课堂学案
c,AB、BC间的电势差分别为U、U,则
电场线的方向由电势高的等势面指向电势低
下列关系式错误的是
的等势面
【例题3】如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一
个以坐标原点为圆心、半径为1m的圆与两
坐标轴的交点,已知A、B、D三点的电势分别
为gA=3V、g=一2V、n=8V,由此可知
A.9A>p8>4
B.E>E>E
电场强度的大小为