2017-2018学年高中物理选修3-1课件（人教版）：1.6电势差与电场强度的关系(共81张PPT)

课时1.6　电势差与电场强度的关系 　　1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式。 2.会用关系式U=Ed进行有关的计算。 3.知道电场强度的两种单位是相同的。 重点难点:匀强电场中电势差与电场强度的关系,应用这种关系解决实际问题。 教学建议:本节需要安排一个课时教学。“电势差与电场强度的关系” 对学生理解能力和电场分布对学生的空间想象能力要求比较高,教学过程中可以通过推导电场强度与电势差的关系,使学生的分析能力和推理能力得到逐步培养。 导入新课:匀强电场是最简单的电场,规律性最强,也是我们进行定量计算的主要电场;电势差和电场强度是电场中两个最主要的物理量,它们之间的关系是静电场中最重要的一个关系,让我来认识这一关系吧。 1.在匀强电场中,两点间的电势差等于①电场强度与这两点沿②电场方向的距离的乘积,即UAB=③　Ed。  2.由关系式E=④　　　　可以看出,在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的⑤电势差与两点沿⑥电场方向距离的比值,也就是说,电场强度在数值上等于沿⑦电场方向每单位距离上降低的⑧电势。  3.电场强度的单位可以写作⑨牛/库(N/C)或者⑩伏/米(V/m),两种单位是相同的。 ①电场强度　②电场　③Ed　④　⑤电势差　⑥电场 ⑦电场　⑧电势　⑨牛/库(N/C)　⑩伏/米(V/m) 1.电势差大的地方电场强度就大吗? 解答:不对,电势差的大小与电场强度的大小没有必然关系。 2.如何证明1 V/m=1 N/C? 解答:根据公式W=Fx可知1 J=1 N·m,根据公式U=可知1 V=1 J/C=1 N·m/C,所以1 V/m=1 N/C。 1.电势差大的地方电场强度就大吗? 解答:不对,电势差的大小与电场强度的大小没有必然关系。 2.如何证明1 V/m=1 N/C? 解答:根据公式W=Fx可知1 J=1 N·m,根据公式U=可知1 V=1 J/C=1 N·m/C,所以1 V/m=1 N/C。 1.关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是(　　)。 A.任意两点间的电势差,等于电场强度和这两点间距离的乘积 B.沿电场线方向,任何相同距离上电势降必定相等 C.电势降低的方向必是电场强度方向 D.在相同距离的两点上,电势差大的其电场强度也大 【答案】B 2.(多选)在电场强度为E的匀强电场中,A、B两点的距离为d,电荷q从A点移动到B点,电场力对其做功为WAB,则下列关系正确的是(　　)。 A.若WAB>0,则电势能一定减小,动能一定增加 B.WAB=EpA-EpB C.WAB=qUAB D.WAB=Eqd 【答案】BC 3.关于静电场的说法中正确的是(　　)。 A.在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成 正比 B.在匀强电场中,电势降低的方向就是电场强度方向 C.电荷在等势面上移动时不受电场力 D.若电场力对电荷做正功,电荷的电势能一定减小,而动能不一 定增加 【答案】D 4.(多选)下列对公式E=的理解,错误的是(　　)。 A.它仅适用于匀强电场 B.在匀强电场中,电场强度的数值等于每单位距离上降低的 电势 C.电场强度的另一单位为V/m D.只要测出两点的电势差和两点的间距,就可算出电场强度 【答案】BD 主题1:匀强电场中电势差与电场强度的关系 在电场强度为E的匀强电场中,有一带电荷量为+q的粒子在静电力的作用下由A点移到B点。 (1)试就下面两种情况推导公式UAB=Ed。 ①A、B两点位于同一条电场线上,如图甲所示。 ②A、B两点不在同一条电场线上, A、B两点间的电势差为UAB,距离为L,AB与电场E的方向间的夹角为θ,如图乙所示。 (2)请结合图丙思考:沿A→B、A→C、A→D三个方向的电势都是降落的,三个电势降落方向中,沿哪个方向的电势降落得最快?电势降落最快的方向与电场方向具有怎样的关系? 解答:(1)①沿着电场线上两点移动电荷时,静电力做功与电势差的关系WAB=qUAB,静电力做功与电场强度的关系WAB=Eqd,因此UAB=Ed。 ②如果A、B两点不在同一条电场线上,+q在静电力的作用下由A点移到B点。 从力的角度看,静电力做功:WAB=EqLcos θ=dEq 从能的角度看,静电力做功:WAB=UABq 由以上两式得:UAB=Ed。 (2)三个电势降落的方向中,沿A→C方向电势降落得最快。电场强度的方向就是电势降落最快的方向。 知识链接:只有在匀强电场中,电荷受到的静电力才是恒力,才能用公式W =qEd计算静电力做的功。 　　 主题2:电场强度的三个计算公式的比较 运用E=、E=k、E=三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题? 解答:E=是电场强度的定义式,适用于任何电场,其中q为试探电荷。 E=k