1、第一章 静电场第 6 节 电势差与电场强度的关系学习目标 ：1.掌握电势差与电场强度的关系.2.能利用电势差与电场强度的关系解决实际问题学习过程 ：任务一：如图 1 所示的匀强电场中有 A、B 两点，A、B 两点位于同一条电场线上，B、C连线垂直电场线，已知场强大小为 E，A、B 两点间的电势差为 UAB，A 、B 间距离为 d，电荷 q 从 A 点移动到 B 点，计算并小组讨论下列问题：(1)电荷所受静电力是多少？从力和位移的角度计算静电力所做功的大小通过A、B 间的电势差计算静电力做功的大小(2)比较两次计算的功的大小，电势差与电场强度有何关系？(3)在图 1 中，如果将电荷从 A 点移动
2、到 C 点，再利用(1)问的推导过程试着推导，能获得何结论？(已知 AB 与 AC 的夹角为 )答案 (1)FqE W ABFd qEd W ABqU AB(2)UABEd (3)WACqELcos qEd，W ACqU AC，U ACEd教师概括 电势差与电场强度的关系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距离的乘积，即 UABEd.1公式 UAB Ed 只适用于匀强 电场，其中 d 为 A、B 两点沿电场方向的距离2电场中 A、B 两点的电势差 UAB跟电荷移动的路径无关，由电场强度 E 及 A、B 两点沿电场方向的距离 d 决定3公式 E 说明电场强度在数值上等于沿电场
3、方向每单位距离上降低的电势，且场强UABd方向就是电势降低最快的方向由公式可得出场强单位是 V/m.4在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等；在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点的电势差相等延伸思考 公式 UABEd 是在匀强电场中得到的，在非匀强电场中能否适用？答案 在非匀强电场中，不能进行定量计算，但可以定性地分析有关问题任务二：1教材中给出了电场强度的三个计算公式，这三个公式的物理意义及适用范围是不相同的，为了加强对这三个公式的理解，下面列表进行对比请填空.区别 物理含义 引入过程 适用范围 说明公式EFq 电场强度大小的定义式
4、与 F、q 无关，是反Fq映某点电场的性质一切电场q 为试探电荷的电荷量EkQr2 真空中点电荷场强的决定式由 E 和库仑定律Fq导出在真空中，场源电荷 Q 是点电荷Q 为场源电荷的电荷量EUd 匀强电场中场强的决定式由 FqE 和 WqU导出匀强电场d 为沿电场方向的距离2.为什么在等差等势面中等势面越密集的地方电场强度就越大？答案 根据公式 E 定性分析，在等差等势面中，对于相等的电势差 U，等势面越密集Udd 就越小，因此电场强度 E 就越大任务三：完成下列练习，检测本堂课学习效果1、如图 2 所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R0.1 m 的圆，P 为圆周上的一点，O
5、、P 两点连线与 x 轴正方向的夹角为 .若空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场，场强大小 E100 V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为( A )图 2AU OP10sin (V) BU OP10sin (V)CU OP10cos (V) DU OP10cos (V)2、如图 3 所示，P、Q 两金属板间的电势差为 50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离 d10 cm，其中 Q 板接地，两板间的 A 点距 P 板 4 cm.求：(1)P 板及 A 点的电势(2)保持两板间的电势差不变，而将 Q 板向左平移 5 cm，则 A 点的电势将变为多少？答案 (1)50 V 30 V
6、(2)10 V3、如图 4 所示为某一电场的电场线和等势面已知 a 5 V， c3 V ，abbc，则( C )A b4 V B b4 VC b4 V D上述情况都有可能4、如图 5 所示的匀强电场场强为 103 N/C，ab 平行于电场线，ac 垂直于电场线，abcd4 cm，ac bd3 cm.则下述计算结果正确的是( A )Aa、b 之间的电势差为 40 VBa、c 之间的电势差为 50 VC将 q510 3 C 的点电荷沿矩形路径 abdca 移动一周，电场力做的功是0.25 JD将 q510 3 C 的点电荷沿 abd 从 a 移到 d，电场力做的功是 0.25 J课堂总结 ：课后作业 ：完成成才之路小本
