电场强度和电势差的关系

《电势差与电场强度的关系》教案

教学目标

（一）知识与技能目标

1.知道在匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，并且能够推导出这个关系式掌握表达两者关系的公式

2.知道电场强度另一单位“伏特每米”的物理意义； （二） 过程与方法目标

采用类比方法分析电势、电势差、电场强度三者之间的关系。 （三） 情感、态度与价值观目标

在达成“过程与方法目标”中，体会到物理学中概念与概念、概念与规律之间的逻辑美，真正体会通过物理学科的学习培养思维能力的重要作用 教学重点：

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 进行有关计算 教学难点：

会用关系式U ＝Ed 进行有关计算 一 新课导入

前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的哪几个物理量？——电场强度和电势、电势差，它们分别是怎样定义的

通过前面的学习，我们知道，场强是从电场对电荷的作用力的角度描述电场的，电势是从电场力移动电荷做功的角度描述电场的。那么场强E 与电势、电势差U 有什么关系呢？我们今天这节课就以匀强电场为例来研究这个问题 二 新课教学

问题1：如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q 由A 点移动到B 点 ，设A 、B 两点间的距离为d ，电势差为U ，场强为E 。则电场力所做的功： 从力的角度：W = ① 从能的角度：W= ② 由 ① ② 两式得： U =

问题2：上式的适用条件是什么？

文字表述: 匀强电场中两点间的电势差等于

问题3：如图，在匀强电场E 中，有相距为L 的A 、B 两点，两点连线与场强方向成α角。则A 、B 两点间的电势差为U = EL ，对不对？ 试着推导

结论： （1）电势差与电场强度：在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿

A

B

E

__________方向上距离的乘积。

（2）电场强度与电势差：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的_________与两点沿___________方向距离的比值，公式E ＝______，单位___________。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 。 说明：①此式的适用范围：

②公式U = Ed 中d 的含义：

问题4:如图所示，B 、C 、D 是匀强电场中某一等势面的三个点，则AB 、AC 、AD 这三条线段上的电势降落的数值一样吗？其中降得最快的是哪条? 它与场强的方向有什么关系?

结论:

沿__________________________方向电势降低最快 问题5：证明1V/m=1N/C

问题6 电场线的疏密与等势面的疏密有何关系 ? 例题分析

例1：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5V ，M 、N 连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？

例2：如图所示，在场强为E ＝4．0×103 N/C 的匀强电场中有相距5．cm 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。

巩固练习

1．下列关于匀强电场中的场强和电势差的关系，说法正确的是 ( ) A ．任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 B ．沿电场线方向，任何相同距离上的电势降落必相等 C ．电势减小的方向必是场强的方向

D ．在相同距离的两点上，电势差大的其场强也大

2．如图所示，匀强电场场强E ＝100V/m ，A 、B 两点相距10cm ，A 、B 连线与电场线夹角为60°，则B 、A 两点之间的电势差为( )

E

A

B α

A

D

E C B

A ．－10V

B ．10V

C ．－5V

D ．－5V

3．下述关于匀强电场的说法正确的是 ( )(多选)

A ．公式E ＝q F

也适用于匀强电场

B ．根据U ＝Ed 可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比

C ．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值

D ．E=KQ/r2 适用于任何电场

4、图是初中地理某课本中的等高线图(图中数字的单位是米)。小山坡的左边a 和右边b 哪一边的地势更陡些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下(不考虑摩擦等阻碍)，哪边的加速度更大？现在把图看成一个描述电势高低的等势线图，图中的单位是伏特，a 和b 哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？根据两者的对比谈谈你的体会。

小结反思

1.学习本节课学生易犯的一个错误是把电势高低与场强大小直接联系起来，认为电场中某点电势高（低）电场强度就大（小）。因此，我们在引入课题时要正确强调讨论电势差和场强的关系，并且在一开始先指出这两个概念的不同之处。

2．在引导学生推导关系的过程中，要注意让学生仔细体会推导思路，物理意义：从力的角度计算功是W=qEd ，从能的角度来计算是W= =qU 。

3．要使学生明确公式U=Ed 的使用条件是：匀强电场，且沿着场强方向