广东省惠州市高中物理 第一章 电场 第五节 电场强度与电势差的关系导学案（无答案）粤教版选修3-1（通用） 7页

第五节 电场强度与电势差关系 ‎ ‎【自主学习】‎ 一、 学习目标 1. 知识与技能 ‎（1）掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式 ‎（2）理解电场线与等势面的关系 2. 过程与方法 ‎ 通过分析寻找物理关系式 3. 情感、态度与价值观 ‎ 培养学生的探究精神 ‎4.重点难点 ‎ （1）匀强电场中电势差与电场强度的关系 ‎ （2）电场线与等势面的关系 ‎5.自主学习 ‎（1）在匀强电场中，沿着________的方向，任意两点之间的电势差等于________与这两点间______的乘积，即U＝________.‎ ‎（2）电场线跟等势面__________．‎ ‎（3）．沿着电场线的方向各等势面上的电势________，逆着电场线的方向各等势面上的电势______．‎ ‎（4）电场线密的区域等势面________，电场线疏的区域等势面________．‎ ‎ ‎ 要点透析 问题一匀强电场中两点间电势差与场强间关系公式的应用 ‎1、如图所示，匀强电场的场强E＝100 V/m,A、B相距‎10 cm ‎,AB连线与场线的夹角为60°，则A、B两点间的电势差为多少？若将q=1.0×10‎-8C的负电荷由A点移到B点,此过程中电场力做多少功？ 问题二电场中等势面与电场线的物理意义及它们间的联系和区别 ‎2、关于根据静电场电场线对各点电势和场强的分析,下列说法正确的是(　　) A.沿电场线方向各点电势一定降低 B.沿电场线方向各点场强一定减小 C.电场线密集的区域场强一定大 D.电场线密集的区域电势一定高 课 堂 检测案 第五节 电场强度与电势差的关系 l ‎【课堂检测】‎ ‎1. 如图所示，匀强电场场强E＝100 V/m，A、B两点相距‎10 cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则B、A两点之间的电势差为(　　)‎ A．－10 V 　　 B．10 V ‎ C．－5 V 　　 　D．－5 V ‎2、如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a移到b，电场力做功为W，且知a、b间的距离为d，以下说法正确的是(　　)‎ A．a、b两点间的电势差为 B．a处的电场强度为E＝ C．b处的电场强度为E＝ D．a点的电势为 ‎3、如图所示，两个等量异种电荷在真空中相隔一定距离，OO′代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某一平面上取图示1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是(　　)‎ A．φ1＞φ2＞φ3 ‎ B．φ2＞φ1＞φ3‎ C．φ2＞φ3＞φ1 ‎ D．φ3＞φ2＞φ1‎ 课 堂 训练案 第五节 电场强度与电势差的关系 l ‎【当堂训练】‎ ‎1. 如图所示，在沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r为半径做逆时针转动，当OA与x轴正向成θ角时O、A两点间的电势差为（ ）‎ A、UOA=E·r ‎ B、UOA=E·r sinθ ‎ C、UOA=E·r cosθ ‎ D、UOA=-E·r cosθ ‎2、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在等势线U3上时，具有动能20 J，它运动到等势线U1上时，速度为零．令U2＝0，那么，当该电荷的电势能为4 J时，其动能大小为( )‎ A．16 J B．10 J ‎ C．6 J D．4 J ‎3、如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间的距离为‎2 cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电荷量为－2×10－‎5 C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1 J．问：‎ ‎(1)在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？‎ ‎(2)A、B两点的电势差UAB为多大？‎ ‎(3)匀强电场的场强为多大？‎ 课 后 拓展案 第五节 电场强度与电势差的关系 l ‎【巩固拓展】‎ ‎1. 以下关于与电场强度有关的几个公式的说法，其中正确的是（　　） A.公式U=E·d只适用于匀强电场 B.只要电场中电场线是直线，公式U=E·d就适用 C.公式E=F/q是定义式，适用于任何电场 D.公式E=kQ/r2是由库仑定律得出的，因而只适用于点电荷（真空中）的电场 ‎2、如图所示，在点电荷的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两粒子刚过a点时具有相同的动能，由此判断(　　) A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能 B.甲、乙两粒子带异号电荷 C.若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能 D.两粒子经过b点时具有相同的动能 ‎3、如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各等势面电势已在图中标出．现有一质量为m的带电小球以初速度v0与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：‎ ‎(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？‎ ‎(2)在入射方向上小球最大位移是多少？‎ 选修3-1 第一章 电场 第五节 电场强度与电势差的关系 参考答案 课前先学案 自主学习（1）. 电场强度 场强 距离 Ed (2) 垂直 （3）.减小 增大 (4).密 疏 要点透析：问题一：1.如图所示，A、B两点间沿场强方向 的距离为L=‎0.1 m×sin30°=‎0.05 m 根据公式U=E·L可得： U=100×0.05 V=5 V 根据公式W=qU可得： W=(―1.0×10-8)×5 J=-5.0×10-8 J. 答案:电势差为5 V,电荷克服电场力做功5.0×10-8 J. 问题二：AC 课堂检测案1、C 2、A 3、A 课堂训练案1、 C 2、C ‎3、解析：‎ ‎(1)电势能增加多少，电场力就做多少负功，故电场力对电荷做了－0.1 J的功．‎ ‎(2)由W＝qU，得UAB＝＝ V＝5 000 V.‎ ‎(3)由U＝Ed，得E＝＝＝5.0×105 V/m.‎ 课后拓展案 1、ACD 2、BCD ‎3、答案　(1)正电荷　　(2) 解析　(1)作电场线如图甲所示，由题意，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如图乙所示，只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动．所以小球带正电，小球沿v0方向做匀减速直线运动．‎ 由图乙知qE＝mg，相邻等势面间的电势差为U，所以E＝，q＝＝.‎ ‎(2)因为qE＝mg，所以求F合＝＝mg 由动能定理得－F合·sm＝0－mv，所以sm＝＝.‎