10.3电势差与电场强度的关系 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册（word版含答案）

10.3电势差与电场强度的关系
【学习目标】
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．理解电势与场强无直接的关系。
【学习重难点】
电势与场强无直接的关系；会用关系式U=Ed进行有关的计算。
【学习过程】
一、新课学习
【思考】如图所示的一个匀强电场，场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为U，A、B之间相距为D．现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。
（1）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，说明电势差与电场强度有何关系。
（3）B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？
1．电势差与电场强度的关系
（1）关系式：UAB＝________或E＝UAB/d
（2）物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于________与这两点__________的乘积。
（3）适用条件：①________电场；②d为两点沿____________的距离。
2．公式E＝UAB/d的意义
（1）意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的________与这两点____________________的比值
（2）电场强度的另一种表述：电场强度在数值上等于沿________方向每单位距离上降低的________。
（3）电场强度的另一个单位：由E＝UAB/d可导出电场强度的另一个单位，即____________，符号为________；1________＝1 N/C
【即学即用】判断下列说法的正误
（1）公式U＝Ed适用于所有电场。( )
（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）匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。( )
（4）沿电场线方向任意相同距离上的电势差必相等。( )
（5）在匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积。( )
3．探究电势与电场强度的关系
【思考】电场强度大电势是否一定高？反之又如何？
总结：
【思考】电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
总结：
4．三个场强公式的区别
5．场强与电势的比较
【达标检测】
1．一带正电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于 b 点电场强度 E 的方向，图中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）
A． B． C． D．
2．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的方向与等势面垂直
B．电场强度为零的地方，电势也为零
C．电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低
D．电势降落的方向就是电场的方向
3．产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成损害，高大的建筑物都装有避雷针。图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，电势分别为、，下列正确的是（　　）
A．
B．
C．避雷针的顶端带负电
D．一带负电的雨滴从下落至的过程中，电势能减少
4．如图所示，棱长为30cm的正面四体ABCD处在平行于BCD平面的匀强电场中，A点固定一电荷量为的点电荷，将另一电荷量为的点电荷从D点移动到B点，静电力做功，再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做功。已知静电力常量，下列说法正确的是（　　）
A．匀强电场的方向由B点指向C点
B．匀强电场的场强大小为
C．B点场强方向与棱AB间的夹角为30°
D．B点场强大小为
5．下列说法正确的是（　　）
A．电场强度的单位为V/m
B．国际单位制中的基本单位只有三个
C．用国际单位制的基本单位表示功的单位为
D．在国际单位制中，时间的基本单位是s，也可以是t
6．关于静电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场强度为零的点，电势一定为零
B．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加
C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的
D．两个电势不同的等势面可以相交
7．对公式E＝的理解，下列说法正确的是（　　）
A．此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差
B．公式中d是指A点和B点之间的距离
C．A点和B点间距离越大，则这两点的电势差越大
D．公式中的d是匀强电场中A、B两点所在等势面间的距离
8．一种电场的某条电场线与轴重合，其场强大小与坐标的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．此电场是匀强电场
B．由图像可以直接看出场强大小随均匀增大
C．图像的斜率表示电场的电势
D．与之间的电势差等于阴影部分的面积
9．关于静电场，下列说法正确的是（　　）
A．电场中某点电场强度的方向，与电荷在该点所受的电场力方向相同
B．电场强度公式表明，电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍
C．电场中电势为零的位置，电场强度一定为零
D．带电粒子（只受电场力）在电场中运动，某一点的加速度方向一定和该点的电场力方向相同
10．匀强电场中A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，将一电荷量为-2×10-5C的电荷由A点移到B点，其电势能增加了1×10-4J，则静电力做的功为______J，A、B两点间的电势差为______V，电场强度的大小为______V/m。
11．如图，过点电荷Q的直线上有A、B、C三点，，则A、B两点电势差的绝对值与B、C两点电势差的绝对值的大小关系为_____________（选填“>”“=”或“<”）；将一个电子从A点移到C点，其电势能减少5eV，若取C点的电势为0，则A点的电势为_____________V。
12．如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10-6J，则A、B两点间的电势差UAB=______V，将另一电荷量为10-8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10-6J。若AB边长为2cm，则电场强度大小______V/m，方向______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C2．A3．D4．C5．A6．B7．D8．D9．D10． -1104 5 50011． > -512． 300 104V/m 垂直于BC向右下方
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