《电势差与电场强度的关系》学案设计
文档属性
| 名称 | 《电势差与电场强度的关系》学案设计 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 40.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2012-10-07 10:42:00 | ||
图片预览
文档简介
《电势差与电场强度的关系》学案设计
学时：1学时
一、学习目标
1．能说出在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，并且能够推导出这个关系式掌握表达两者关系的公式U=Ed；能说出电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义；
2．会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算。
二、学习重点
场强与电势差关系的理解及应用。U=Ed及其成立条件。
三、学习难点
灵活运用关系式U=Ed进行有关的计算。
四、自主学习过程
任务一：回忆复习
1．电场的两个基本性质是什么？
2．关于电势差与电场强度这两个物理量，请你回忆这两个物理概念，并思考它们有哪些不同之处？
任务二：探究电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？
结论： 。
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
结论： 。
任务三：探究电势差与电场强度的关系
请你阅读教材22页和23页：
1．若沿场强方向移动电荷，
假设在如图所示的匀强电场E中，有一带电量为＋q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点，AB两点间的电势差为UAB，距离为L，AB与电场强度的夹角为θ。求电场力所做的功。
2．若不沿场强方向移动电荷呢？
结论：
（1）电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积。
（2）电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_________与两点沿___________方向距离的比值，公式E＝______，单位___________。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 。
说明：①此式的适用范围： ，d的含义：
②公式U = Ed适用于匀强电场，在非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小。
（3）场强的几个公式间的区别与联系
物理意义 引入过程 适用范围
E=F/q 是电场强度的定义式 F∝q，F/q与F,q无关，是反映某点场强的性质
E =kQ/r2 是真空中点电荷场强的决定式
E = U/d
任务四：学会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算
例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？
例2：如图所示，在场强为E＝4．0×103 N/C的匀强电场中有相距5．cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30°角。求A、B两点间的电势差。
学会例题后，请你完成以下练习：
练习1．在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点，当一个电量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零；从B移到C处时，电场力做功为－1．73×10-3J，试判断该电场的方向，算出场强的大小。
练习2．固定不动的正点电荷A，带电量为q=1．0×10-6 C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力做功为1．8×10-3J。若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m/s2，求B电荷能达到的最大速度。
五、课后练习
“问题与练习”1，2，3，4。
参考答案：
练习1．分析：将电荷由A移至B时电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上。又由于是匀强电场，所以等势面为平面，即AB面为一等势面。再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知，C点电势高于B点电势。UCB＝W/q＝1．73×10－3／10－5V＝173V，场强大小E＝UCB／CB·sin60°＝173／0．2×sin60°V/m＝1000V/m，垂直于A．B线斜向下。
练习2解：由 得，------①
由动能定理，-----②
将①，②式联立解得
即B电荷能达到的最大速度为。
学时：1学时
一、学习目标
1．能说出在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，并且能够推导出这个关系式掌握表达两者关系的公式U=Ed；能说出电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义；
2．会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算。
二、学习重点
场强与电势差关系的理解及应用。U=Ed及其成立条件。
三、学习难点
灵活运用关系式U=Ed进行有关的计算。
四、自主学习过程
任务一：回忆复习
1．电场的两个基本性质是什么？
2．关于电势差与电场强度这两个物理量，请你回忆这两个物理概念，并思考它们有哪些不同之处？
任务二：探究电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？
结论： 。
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
结论： 。
任务三：探究电势差与电场强度的关系
请你阅读教材22页和23页：
1．若沿场强方向移动电荷，
假设在如图所示的匀强电场E中，有一带电量为＋q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点，AB两点间的电势差为UAB，距离为L，AB与电场强度的夹角为θ。求电场力所做的功。
2．若不沿场强方向移动电荷呢？
结论：
（1）电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积。
（2）电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_________与两点沿___________方向距离的比值，公式E＝______，单位___________。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 。
说明：①此式的适用范围： ，d的含义：
②公式U = Ed适用于匀强电场，在非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小。
（3）场强的几个公式间的区别与联系
物理意义 引入过程 适用范围
E=F/q 是电场强度的定义式 F∝q，F/q与F,q无关，是反映某点场强的性质
E =kQ/r2 是真空中点电荷场强的决定式
E = U/d
任务四：学会灵活运用关系式U=Ed进行有关计算
例1：如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？
例2：如图所示，在场强为E＝4．0×103 N/C的匀强电场中有相距5．cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30°角。求A、B两点间的电势差。
学会例题后，请你完成以下练习：
练习1．在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点，当一个电量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零；从B移到C处时，电场力做功为－1．73×10-3J，试判断该电场的方向，算出场强的大小。
练习2．固定不动的正点电荷A，带电量为q=1．0×10-6 C，点电荷B从距A无穷远的电势为零处移到距A为2cm、电势为3000V的P点，电场力做功为1．8×10-3J。若把B电荷从P点由静止释放，释放瞬间加速度大小为9×109m/s2，求B电荷能达到的最大速度。
五、课后练习
“问题与练习”1，2，3，4。
参考答案：
练习1．分析：将电荷由A移至B时电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上。又由于是匀强电场，所以等势面为平面，即AB面为一等势面。再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知，C点电势高于B点电势。UCB＝W/q＝1．73×10－3／10－5V＝173V，场强大小E＝UCB／CB·sin60°＝173／0．2×sin60°V/m＝1000V/m，垂直于A．B线斜向下。
练习2解：由 得，------①
由动能定理，-----②
将①，②式联立解得
即B电荷能达到的最大速度为。