第10章 3. 电势差与电场强度的关系(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第三册同步学习指导(人教版2019)

3. 电势差与电场强度的关系 第 1 课时　 电势差与场强的基本关系 目标体系构建 明确目标·梳理脉络 课程标准 　 　 1. 理解匀强电场中电势差与电场强度的 关系,并了解其适用条件。 2. 知道电场强度的一种表达式 E = UAB d , 了解电场强度的另一个单位“伏特每米”的 意义。 3. 会应用 UAB = Ed 或 E = UAB d 解决有关 问题。 素养目标 物理观念 理解匀强电场中电势差与电场强度的关系: U = Ed或 E = Ud ,了解其适用条件。 科学思维 1. 会推导关系式 U = Ed。 2. 能利用关系式 U = Ed 分析非匀强电场相关问题。 3. 对比有 关电场强度的三个表达式及适用条件,并在 具体问题中准确选用公式解决有关问题。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理·落实新知 知识点 1 匀强电场中电势差与电场强度的 关系 　 　 1.关系式 UAB = Ed　 或 E = 　 　 　 　 　 。 2.物理意义 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。 3.适用条件 只适用于 匀强　 电场。 『判一判』 (1)公式 U = Ed 适用于所有的电场。 ( × ) (2)由 U = Ed 可知,匀强电场中两点的电势差与这 两点的距离成正比。 ( × ) (3)沿电场线方向电势降落得最快。 ( √ ) 知识点 2 电场强度与电势差关系的另一种 表述 　 　 1.表达式 　 　 　 　 　 　 。 2.物理意义 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。 3.单位 由 E = Ud 得电场强度的另一个单位: 伏每米 (V / m)　 。 4.适用范围 只适用于 匀强电场　 。 『判一判』 (4)由 E = Ud 可知,电场强度与电场中两点间的电势 差成正比,与它们间的距离成反比。 ( × ) (5)电场强度的两个单位 N / C 和 V / m 是完全等价 的。 ( √ ) (6)匀强电场的电场强度大小等于沿电场方向每单 位长度上的电势差值。 ( √ ) 『选一选』 　 　 (2023·甘肃武威高二期末)关于电场强度和 电势,下列说法中正确的是 ( C ) A. 由公式 E = Fq 可知,E 与 F 成正比,与 q 成 反比 B. 由公式 U = Ed 可知,任意两点间的 U 与 E 成 正比 C. 电场强度为零处,电势不一定为零 D. 无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移 动时,若电场力做功,它一定是从电势高处移到电势 低处,并且它的电势能一定减少 『想一想』 　 　 安全用电常识中,有一个涉及“跨步电压”现象 的问题,你知道什么是“跨步电压”吗? 如果遇到地 面有漏电,应该如何避免“跨步电压”? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 043 课内互动探究 细研深究·破疑解难 电势差与电场强度的关系 探究􀈀 要 点 提 炼 　 　 1.匀强电场中电场强度和电势差的关系: (1)定性分析:电势和电场强度都是描述电场 性质的物理量,都由电场本身决定,但这两个物理量 之间无直接关系,电场强度是从力的角度描述电场 性质的物理量,是矢量;而电势则是从能量角度来描 述电场性质的物理量,是标量。 但是它们又有着定 量的联系。 (2)定量关系:E = Ud 或 U = E·d。 2.电场强度 E 与电势差 U 的比较 物理量 比较内容 电场强度 E 电势差 U 定义 放入电场中某一 点的电荷受到的 电场力跟它的电 荷量的比值 电荷在电场中两点间 移动时,电场力所做的 功跟电荷量的比值 定义式 E = Fq U = W q 引入意义 描 述 电 场 力 的 性质 描述电场能的性质 正负或方向 是矢量,正电荷受 力 方 向 为 E 的 方向 虽有 正 负, 但 是 标 量,正负表示两点电 势高低 联系 (1)对于匀强电场 E = U / d (2)U 和 E 是描述电场性质的物理量,大小 取决于电场本身,与 F、q、W 无关 　 　 3.电场强度三个公式的对比 　 　 区别 公式　 　 物理含义 引入过程 适用范围 E = Fq 是 电 场 强 度 大 小 的 定义式 F∝ q,E 与 F、q 无关,是 反映某点电 场的性质 适