电势差与电场强度的关系
【教学目标】
一、知识与技能
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。
二、过程与方法
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进一步培养。
三、情感、态度与价值观
通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。
【教学重难点】
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。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
【提问】你学过哪些描述电场性质的物理量？
【学生答】电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。
【提问】等势面有哪些特点？
【学生答】等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。
【过渡】既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。
二、新课教学
1．电势差与电场强度的关系
【提问】在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点，电场力做了多少功？
【学生答】
W=qUAB
F=Eq
W=Fd=Eqd
【提问】在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点，电场力做了多少功？A、B两点间的电势差是多少？从A到C呢？ 其中AB=S，AC=d；AB和AC的夹角为??。
【学生答】
解：F=Eq
WAB＝F·S·cosa＝E·q·S·cosa
UAB＝W/q＝E·S·cosa＝Ed
WAC＝Fd＝Eqd
UAC＝W/q＝E·d
总结：从A到B与从A到C相同！
在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。
U=Ed
在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差E=U/d
一起总结适用条件：
（1）匀强电场
（2）d为沿场强方向电荷移动的距离
2．探究电势与电场强度的关系
【提问】电场强度大电势是否一定高？反之又如何？
学生：思考并回答上面的问题。
E的值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关，所以上述问题不可能有肯定答复。
教师：那一般地，规定了无穷远处为零电势点，上述问题如何？
【提示学生】可从直观表示它们的电场线和等势面的分布图讨论。
【学生分析】一些同学举到了正点电荷电场的例子分析：
∵A点比B点所在处电场线密，
∴EA＞EB
而沿电场线方向电势逐渐降低
∴φA＞φB
故E大处，φ一定高。
【提醒学生注意】不能从若干特殊例子随便概括出带有一般性的结论。要想肯定一个命题，必须做一般性的证明，要想否定一个命题，只要举出一个反例即可。
【学生举例】有同学会想到负点电荷的电场。
由图可知：EC＞ED
而φA＜φB
反之，学生由以上两例分析得：φ高处E也不一定大。
教师：总结，E大处φ不一定高；φ高处E不一定大。
【提问】电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
（若规定无穷远处为零电势点）
等量同种点电荷连线中点：根据场强的叠加，此点E=0，而选取一条无限接近该点的电场线可知：沿电场线方向电势降低，至无穷远处为0，则该点φ＞0
等量异种点电荷连线中点：由图知，两点电荷连线的中垂线为一等势面而伸向无穷远，∴此点φ=0，而由图可得，此点E≠0
总结，E为零处φ不一定为零；φ为零处E不一定为零
结论：场强与电势无直接关系。
3．三个场强公式的区别
4．场强与电势的比较
三、巩固练习
【练习1】如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？
解：根据，得=500V/m。
【练习2】如图所示，在场强为E＝4.0×103N/C的匀强电场中有相距5cm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。
解析：A、B连线不沿电场方向，不能直接用公式UAB＝Ed计算A、B两点间的电势差。根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质，可过B点作一等势面，在等势面上找一点，使A、的连线沿场强方向，求即可。
解：过B点作一垂直于电场线的平面即等势面，过A点作电场线的平行线，二者交于点，如图，显然
N/C=1.7×102 N/C
说明：用本节的两个公式解题一定要注意适用条件，还要注意必须使用国际单位。通过此题可以看出场强方向是电势降落最快的方向，即是通过相同距离电势降落最大的方向。这个结论对非匀强电场也成立。
【练习3】图中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC＝20cm。把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B，静电力做功为零；从B移到C，静电力做功为J，则该匀强电场的场强大小和方向是（ ）。
A．865 V/m，垂直AC向左
B．865 V/m，垂直AC向右
C．1000 V/m，垂直AB斜向上
D．1000 V/m，垂直AB斜向下
解析：把电荷q从A移到B电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，电场方向应垂直于等势面，可见，选项A、B不正确。
V=-173 V，B点电势比C点低173 V，因电场线指向电势降低方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下。场强大小=V/m=1000V/m。
课件16张PPT。电势差与电场强度的关系新知导入电场力做功与路径无关新知导入???问题一新知导入问题二??????从A到B与从A到C相同！新知讲解 在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。一、电势差与电场强度的关系 在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差 适用条件： 1.匀强电场 2.d为沿场强方向电荷移动的距离??U—表示两点电势差(取绝对值)
E—表示匀强电场的场强
d—表示两点间沿电场线方向的距离
单位:1V/m=1N /C新知讲解二、探究电势与电场强度的关系 问题1：电场强度大电势是否一定高？反之又如何？ ?新知讲解二、探究电势与电场强度的关系 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？
（若规定无穷远处为零电势点）???新知讲解三个场强公式的区别区别公式是电场强度大小的
定义式适用于一切电场是真空中点电荷场强的
决定式在真空中，
场电荷Q是点电荷匀强电场中
场强与电势差的关系式匀强电场???拓展延伸场强与电势的比较课堂练习 例1：如图所示的电场，E=1000V/C，ab=3cm，bc=2cm。将电荷量为q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcda移动一周。 （1）则电场力做的总功为???? ?? ??； （2）a、b两点间的电势差Uab为???? ?? ??； （3）a、c两点的电势差Uac为???? ????。030V30V课堂练习 例2：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5 V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ ?拓展提高 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UDUD=9V拓展提高 如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段距离，则（ ）
Ａ.点电荷受到的电场力减小
Ｂ.点电荷受到的电场力增大
Ｃ.点电荷的电势能减小
Ｄ.点电荷的电势能保持不变ACMNP拓展提高?解：因B、C为同一等势面上的两点，所以小球从B运动到C点的过程中，电场力做功为零，由动能定理得小球从A运动到C的过程中，由动能定理得????课堂小结电场力做功与路径无关?谢 谢
