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 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＝＝.‎