高二上册物理电势差与电场强度的关系名补教案（学生版）

1、.高二物理上册名补精品教案目的进步班 名师培优精讲【教学标题】 电势差与电场强度的关系【教学目的】1、 掌握电场强度的定义式；2、 电势差与电场强度的关系式。【教学重点】1、匀强电场中电场的性质。【教学难点】1、通过场强计算电势差。【进门得分】1、如下图，一电场的电场线分布关于y轴沿竖直方向对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OMMN. P点在y轴右侧，MPON.那么 A、M点的电势比P点的电势高B、将负电荷由O点挪动到P点，电场力做正功C、M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D、在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动2、在静电场中、电场处处为零的区域内，电势也一定处处为

2、零、电场强度处处一样的区域内，电势也一定处处一样、电场强度的方向总是跟等势面垂直的、沿着电场强度的方向，电势总是不断降落3、 如下图，实线为电场线，虚线为等势面，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为，电势分别为，AB、BC间的电势差分别为，那么以下关系中正确的有 A、 B、 C、 D、4、 如下图，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点电子的质量为m，电荷量为e，重力不计那么A、O点电势高于M点电势B、运动过程中电子在M点电势能最大C、运动过程中，电子

3、的电势能先减少后增加D、电场对电子先做负功，后做正功【教学内容】要点一、电势差与电场强度的关系1关系式推导如下图，在匀强电场力作用下，电荷q从A点挪动到B点 静电力做功WAB与UAB的关系为WABqUAB，因为匀强电场中电场强度处处相等所以电荷q所受静电力FqE是一个恒力，它所做的功为WABFdqEd 比较功的两个计算结果得：UABEd 2匀强电场中电势差与电场强度的关系 1匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的间隔 的乘积 2公式：UABEd 要点诠释： 1此公式只适用于匀强电场 2公式中d必须是沿场强方向的间隔 当电场中的两点不在同一条电场线上时，d应为两点在场强方向上的

4、投影的间隔 ，亦为电场中的两点所在的等势面的垂直间隔 3对于非匀强电场，用公式可以定性分析某些问题例如等差等势面E越大，d越小，因此可以断定等差等势面越密的地方电场强度越大如下图，在点电荷的电场中有A、B、C三点，要求比较UAB与UBC的大小时，可以利用即UEd定性说明AB段平均电场强度比BC段平均电场强度大，故UABUBC要点二、 电场强度的另一种表述 1表述：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点间沿电场强度方向间隔 的比值 2公式： 3数值：电场强度在数值上等于沿电场方向每单位间隔 上降低的电势 4单位：伏特每米V/m，且1V/m1N/C 要点诠释： 1电场强度的方向就是电

5、势降低最快的方向，只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向 2电场线与等势面处处垂直，并且电场线由高等势面指向低等势面3在同一幅图中，等差等势面越密即相邻等势面间距越小的地方，场强越大如图中左、右两端与上、下两部分比较就很明显 4电场强度与电势无直接关系因为电场中某点电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值也不同，而场强不变，零电势可以人为选取，而场强是否为零那么由电场本身决定初学者容易犯的一个错误是把电势上下与电场强度大小联络起来，误认为电场中某点电势高，场强就大；某点电势低，场强就

6、小 要点三、 电场强度、电势和电势差的比较电场强度E电势电势差U区别定义放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值在电场中两点间挪动电荷时，电场力所做的功跟电荷量的比值定义式方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向标量，无方向标量，无方向大小数值上等于单位电荷受到的力数值上等于单位正电荷具有的电势能数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，电场力所做的功物理意义描绘电场的力的性质描绘电场的能的性质描绘电场的能的性质联络场强的方向是电势降落最快的方向，但电势降落的方向不一定是场强的方向电势与场强大小之间不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零

7、；电势高的地方，场强不一定大；场强为零的地方，电势不一定为零；场强大的地方，电势不一定高场强的大小等于沿场强方向每单位长度上的电势降落，即或UEd匀强电场电势差等于电场中两点电势间的差，即要点四、 电场强度的三个公式的区别 区别公式物理含义引入过程适用范围是电场强度大小的定义式，与F、q无关，是反映某点电场的性质适用于一切电场是真空中点电荷场强的决定式由和库仑定律导出在真空中，场源电荷Q是点电荷是匀强电场中场强的决定式由FqE和WqU导出匀强电场 说明：在选取物理公式时一定要注意公式的适用条件，应用时还要理解公式中各量的物理意义要点五、用“等分法计算匀强电场中的电势 在匀强电场中，沿任意一个方

8、向，电势降落都是均匀的，故在同一直线上一样间距两点间的电势差相等假如把某两点间的间隔 等分为n段，那么每段线段两端点的电势差等于原电势差的1/n倍，像这样采用这种等分间距求电势的方法，叫做等分法要点诠释：1在电场中几点的电势时，假如要求其他某点的电势，一般采用“等分法在电场中找与待求点的电势一样的等势点等分法也常用在画电场线的问题中 2在匀强电场中，互相平行的相等的线段两端点电势差相等，用这一点可求解电势【过手练习】类型一、匀强电场中电场强度与电势差的关系例1、关于匀强电场中场强和电势差的关系，以下说法正确的选项是 A任意两点间的电势差等于场强和这两点间间隔 的乘积 B沿电场线方向，任何一样间

9、隔 上电势降落必定相等 C电势降低的方向必是场强方向D在一样间隔 的两点上，电势差大的其场强也大 【变式】如图，在匀强电场中的M、N两点间隔 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，那么此电场的电场强度多大？ 类型二、用UEd或定性分析非匀强电场中的场强与电势差的关系例2、 如下图，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为，那么a、b连线的中点c的电势应为 A B C D无法判断 【变式】如下图，四种典型电场中分别有a、b、c三点 1试在甲乙丙丁四幅图中比较以下物理量用等式或不等式表示三者关系 a、b、c三点场强大小的关系：甲_，乙_，丙_，

10、丁_；a、b、c三点电势的关系：甲_，乙_，丙_，丁_。2试在甲乙丙丁四幅图中判断以下过程中挪动正电荷，电场做功的情况填“正功、“负功或“不做功 ac过程中：甲_，乙_，丙_，丁_； ab过程中：甲_，乙_，丙_，丁_。3在以上分析的根底上，判断以下说法中正确的选项是 A在静电场中沿电场线方向的各点的电势一定降低，场强大小一定不相等 B在静电场中沿电场线方向的各点的电势一定降低，场强大小不一定相等 C在静电场中同一等势面上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D在静电场中，点电荷q沿任意途径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，电场力做功就一定为零类型三、和UEd的综合应用例3、匀强电场中有

11、A、B、C三点构成等边三角形，边长均为4cm，将一带电荷量的正电荷不计重力，从A点移到C点，电场力做功为，假设把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为，那么该电场的场强是多大?【变式】在某一点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为da点的场强大小为Ea，方向与ab连线成1200角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线夹角成1500角，如下图，那么关于a、b两点场强大小及电势上下关系说法正确的选项是 A BC D类型四、用“等分法求解匀强电场中的电势例4、如图甲所示，ABCD是匀强电场中一正方形的四个顶点，A、B、C三点的电势分别是V，3V，-3V，由此可以推断D点电势是多少伏?类型五、电场线与

12、等势面的综合问题例5、如下图，A、B、C三点都在匀强电场中，ACBC，ABC60°，BC20cm，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力做功为零，从B移到C，电场力做功为J，那么该匀强电场的场强大小和方向是 A865 V/m，垂直AC向左 B865 V/m，垂直AC向右 C1000 V/m，垂直AB斜向上 D1000 V/m，垂直AB斜向下【变式】如下图，虚线方框内为一匀强电场区域，电场线与纸面平行，A、B、C为电场中的三个点，三点电势分别为12V，6V，V试在方框内作出该电场的示意图即画出几条电场线，保存作图时所用的辅助线假设将一个电子从A点移到B点，电场力做多少电子伏的功?类型六

13、、UEd在力、电综合问题中的应用例6、如图甲所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与程度方向成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量是多少?电场足够大【拓展训练】1以下对关系式的理解，正确的选项是 A式中的d是a、b两点的间隔 Ba、b两点间间隔 越大，电势差越大 Cd是a、b两个等势面的间隔 D此式适用于任何电场2以下关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是 A在一样间隔 上的两点，电势差大的其场强也必定大 B场强在数值上等于每单位间隔 上的电势降落 C沿着电场方向，任何一样间隔 上的电势降落必定相等 D电势降低的方向必定是电场强度的方向3如下图，匀强电场场强E100 V/m，A、B点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，那么之值为 A-10V B10V C-5V D-53 V4如下图，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W，且知a、b间的间隔 为d，那么以下说法正确的选项是 Aa、b两点间的电势差为 Ba处的电场强度为 Cb处的电场强度为 Da点的电势为【课后作业】1如下图，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的正点