高二物理人教版选修3-1第一章静电场第6节电势差与电场强度的关系导学案及课后检测

高二物理选修3-1第一章静电场第六节电势差与电场强度的关系导学案及课后检测 【教学目标】 1．知道在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，掌握表达两者关系的公式。 2．知道电场强度的另一个单位“伏特每米”的物理意义。 【教学重点】电势差与电场强度的定量关系 【教学难点】电势差与电场强度的定量关系 【教学过程】 知识点：电势差与电场强度的关系 1．公式推导 如图所示的匀强电场中有A、B两点，A、B两点位于同一条电场线上，B、C连线垂直电场线，已知场强大小为E，A、B两点间的电势差为UAB，A、B间距离为d，电荷q从A点移动到C点，已知AB与AC的夹角为θ。 回答下列问题： （1）电荷所受静电力是多少？从力和位移的角度计算静电力所做功的大小。通过A、C间的电势差计算静电力做功的大小。电荷所受静电力是 电荷所受静电力是F=qE 从力和位移的角度计算静电力所做功W =Fxcosθ=qEd 通过A、C间的电势差计算静电力做功W=qUAB （2）比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度有何关系？ 比较功的两次计算结果，得到 UAB=Ed 即：匀强电场中两点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。 2．电势差与电场强度的关系的公式： 3．公式的表述： 4．公式U＝Ed只适用于 电场，其中d为A、B两点沿电场方向的距离。 5．电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径 ，由电场强度E及A、B两点沿电场方向的距离d决定。 6．公式E＝说明电场强度在数值上等于沿电场方向 降低的电势，电场强度的方向是电势降低最快的方向。 7．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，则有： （1）在同一直线上相同间距的两点间电势差相等； （2）等分线段就等分线段两端的电势差； （3）线段中点的电势为两端电势的平均值； （4）在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等。 【课堂练习】 1．下列说法正确的是(　　) A．由公式E＝U/d得，电场强度E与电势差U成正比，与两点间距离d成反比 B．由公式E＝U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小 C．在匀强电场中，任意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积 D．公式E＝U/d只适用匀强电场 2．下列关于匀强电场的结论正确的是(　　) A．公式E＝F/q也适用于匀强电场 B．根据U＝Ed可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比 C．匀强电场的电场强度在数值上等于沿场强方向每单位长度上的电势差 D．电场强度的方向是电势降低的方向 3．在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电荷量为q 的负电荷由a移到b点时，电场力对电荷做正功W。以下说法正确的是(　　) A．a点电势比b点电势低 B．a、b两点电势差大小为U＝Ed C．a、b两点电势差大小为U＝W/q D．该电荷在b点电势能较在a点大 4．如图所示的匀强电场场强为103N/C，ab平行于电场线，ac垂直于电场线，ab=cd=4cm，ac=bd=3cm。则下述计算结果正确的是(　　) A．a、b之间的电势差为40V B．a、d之间的电势差为50V C．将q＝-5×10-3C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周，电场力做的功是-0.25J D．将q＝-5×10-3C的点电荷沿abd从a移到d，电场力做的功是-0.2J 5．如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是(　　) A．E＝2000V/m，φC＝200V B．E＝5000V/m，φC＝-200V C．电子在C点具有的电势能为-200eV D．电子在C点具有的电势能为200eV 6．下列公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距离，①F=kq1q2/r2，②E=kQ/r2，③E=F/q，④U＝Ed，以下说法中正确的是(　　) A．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立 B．①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立 C．①②只对点电荷或点电荷电场成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立 D．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立 7．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则(　　) A．a点场强一定大于b点的场强 B．a点的电势一定高于b点的电势 C．a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点的场强) D．a、b两点间的电势差在数值上等于单位正电荷由a点沿任意路径移动到b点的过程中电场力所做的功 8．关于匀强电场中的场强