甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第7节电势差电势差与电场强度的关系导学案 新人教版选修3-1

甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第7节电势差电势差与电场强度的关系导学案 新人教版选修3-1

甘肃省永昌县第一中学高中物理 第1章 第7节电势差电势差与电场强度的关系导学案 新人教版选修3-1 ‎ 一、导入新课，展示目标 ‎1．会推导匀强电场中电势差与电场强度的关系.‎ ‎2．能利用电势差与电场强度的关系解决有关问题 二、课前自学，提出问题 ‎1．静电力做功与电势差的关系：WAB＝________.‎ ‎2．电势是描述电场性质的物理量，沿电场线方向电势______．‎ ‎3．电场强度是____量，电势差是____量．‎ ‎4．匀强电场中两点间的电势差等于________________________________的乘积，即UAB＝________.‎ 图1‎ ‎5．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的________与两点沿电场强度方向距离的比值，公式表示为E＝______.由该公式得出的场强单位是________，以前学习的场强单位是________．‎ 三、学习过程 ‎1、师导生学，合作探究 探究一、电势差与电场强度的关系 ‎[问题设计]‎ 如图1所示的匀强电场中有A、B两点，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B点，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、B间的电势差计算静电力做功的大小．‎ ‎(2)比较两次计算的功的大小，能得到怎样的结论？‎ ‎(3)沿AC方向移动电荷至C点，求静电力做的功．A、C两点间的电势差为多少？‎ ‎[要点提炼]‎ ‎1．匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿____方向的距离的乘积．‎ ‎2．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．‎ ‎3．公式E＝说明电场强度在数值上等于沿电场方向_______________上降低的电势，且场强方向就是电势_________的方向．‎ ‎[延伸思考]‎ 公式U＝Ed是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？‎ ‎　‎ 探究二、电场强度三个计算公式的对比 教材中给出了电场强度的三个计算公式，这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的，为了加强对这三个公式的理解，下面列表进行对比．请填空.‎ ‎ 区别 公式 物理含义 引入过程 适用范围 说明 E＝ 电场强度大小的定义式 与F、q无关，是反映某点电场的性质 ‎　　　　　　‎ q为　　　　的电荷量 E＝k 真空中点电荷场强的决定式 由E＝和库仑定律导出 在真空中，场源电荷Q是　　　‎ Q为　　　的电荷量 E＝ 匀强电场中场强的决定式 由F＝qE和W＝qU导出 ‎　　　　　　‎ d为　　　　的距离 二次备课 ‎[要点提炼]‎ ‎1．静电力做功与电势差的关系：WAB＝______或UAB＝________.‎ ‎2．上面两个公式确定了静电力做功与电势差的关系，由于电势差由________决定，故不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比．‎ ‎3．公式WAB＝qUAB中各物理量符号的处理方法：‎ ‎(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负代入，算出的功为正，则说明静电力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明静电力做负功，电荷的电势能增大．‎ ‎(2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断．‎ ‎2、互动交流，突破疑难 例2　关于电场强度，下列说法正确的是 (　　)‎ A．根据公式E ＝ 可知，场强E跟电荷所受的静电力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成反比 B．由公式可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比 C．虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的静电力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力方向的反方向 D．由公式 E＝ 及均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E与Q、q均有关 例3　平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图2所示，两板间距离是‎5 cm，两板间的电压是60 V．则：‎ ‎(1)两板间的场强是多大？‎ ‎(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板‎0.5 cm，P2点离B板也是‎0.5 cm，P1和P2两点间的电势差多大？‎ ‎(3)若B板接地，P1和P2两点的电势各是多少？‎ 图2‎ 二次备课 例4　如图3所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各平面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求：‎ ‎(1)小球应带何种电荷及其电荷量；‎ ‎(2)小球受到的合外力；‎ ‎(3)在入射方向上小球运动的最大位移xm.(电场足够大)‎ 图3‎ 四、当堂检测，竞争展示 ‎《步步高导学案设计》P15自我检测区1-3题 五、暴露问题，反馈小结 六、作业布置，拓展提高 第一章 训练7‎ 七、反思总结