《2022年人教版高中選修3-1 第1章第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(教案)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年人教版高中選修3-1 第1章第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(教案)(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年人教版高中選修3-1 第1章第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(教案)【知識(shí)與技能】1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系對(duì)于公式U=Ed要知道推導(dǎo)過(guò)程2、能夠熟練應(yīng)用U=Ed解決有關(guān)問(wèn)題【過(guò)程與方法】通過(guò)對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力【情感態(tài)度與價(jià)值觀】從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神,體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美【教學(xué)過(guò)程】重難點(diǎn)一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式推導(dǎo)如圖所示,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中把電荷q從A移動(dòng)到B,靜電力做功WABqUAB靜電力是恒力,所以靜電力做的功也
2、可以這樣求:WABqElcosqEd由以上兩式得qUABqEd,UABED勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積(2)公式:UABED(3)應(yīng)用此公式注意兩點(diǎn):公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),但可對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)行定性分析;公式中的“d”一定是“沿電場(chǎng)方向的距離”3UEd的兩個(gè)推論(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向,電勢(shì)下降都是均勻的,故在同一直線(xiàn)上相同間距的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等如果把某兩點(diǎn)間的距離平均分為n段,則每段兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意方向相互平行且相等的線(xiàn)段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等4在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,公式
3、E可用來(lái)定性分析問(wèn)題,由E可以得出結(jié)論:在等差等勢(shì)面中等勢(shì)面越密的地方場(chǎng)強(qiáng)就越大,如圖甲所示再如圖乙所示,a、b、c為某條電場(chǎng)線(xiàn)上的三個(gè)點(diǎn),且距離abbc,由于電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,故UabUbC【特別提醒】應(yīng)用UABEd時(shí)注意d必須是沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離,如果A、B兩點(diǎn)間距為L(zhǎng),兩點(diǎn)連線(xiàn)不沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向,計(jì)算電勢(shì)差時(shí),d的取值應(yīng)為L(zhǎng)在電場(chǎng)強(qiáng)度方向上的投影,即為A、B兩點(diǎn)所在的等勢(shì)面的垂直距離【典型例題】如圖所示,兩個(gè)平行金屬板AB中間為一勻強(qiáng)電場(chǎng),AB相距10cm,CD為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),CD=8cm,CD連線(xiàn)和電場(chǎng)方向成60角,C點(diǎn)到A板的距離為2cm.,已知質(zhì)子從C點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力
4、做功為 3.210-17J。ABCD60)求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度; (2)AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差. (3)若將A板接地,則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多大?【答案】(1)5000V/m (2)500V(3)-100V;-300V【解析】 (1)由W=qU得UCD=200V由幾何關(guān)系得d=CDcos600=8cmcos600=4cmE=5000V/m(2)UAB=EAB=5000V/m0.1v=500V(3) UAC=EAC=5000V/m0.02m=100VUAC=A-cA=0 c=-100VUAD=EAD=5000V/m0.06m=300VUAD=A-DA=0 D=-300V重難點(diǎn)二、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)
5、公式的對(duì)比電場(chǎng)強(qiáng)度的另一種表述1內(nèi)容:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向距離的比值2公式:E.3數(shù)值:電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)4單位:V/m,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)定義式知,1 V/m1 N/C5.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最快的方向,只有沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向,單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差才最大如圖所示,AC方向電勢(shì)降落最快電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的對(duì)比區(qū)別公式物理含義引入過(guò)程適用范圍E是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式Fq,E與F、q無(wú)關(guān),是反映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)適用于一切電場(chǎng)Ek是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式由E和庫(kù)侖定律導(dǎo)出在真空中,場(chǎng)源電荷Q是點(diǎn)電荷E是勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的定義式
6、由FqE和WqU導(dǎo)出勻強(qiáng)電場(chǎng)【特別提醒】(1)在選取物理公式時(shí),首先要注意公式的適用條件,然后判斷題目中物理情境是否滿(mǎn)足公式的適用條件。(2)據(jù)UEd可以得出結(jié)論:勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與d成正比,但不能由E而說(shuō)E與d成反比?!镜湫屠}】如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一電荷量為-410-7C的負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功為3.210-6J,AB間距離4m,與水平方向夾角為600;求:(1)AB間電勢(shì)是多少?(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大?(3)如果A點(diǎn)的電勢(shì)為-4V,求B點(diǎn)的電勢(shì)為多大?【答案】(1)-8V(2)4N/C(3)4V【解析】(1)AB間電勢(shì)(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度(3)因UAB=A-B =-8V;A=-4V,則B=4V