逍遥学能 2013-01-22 09:47
1.6 电势差与电场强度的关系 学案8（人教版选修3-1）
【学习目标】
1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．
2、对于公式 要知道推导过程．
3、能够熟练应用 解决有关问题．
【学习重点】 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
【学习难点】 掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题
【知识梳理】 1．电场强度和电势差分别从 力 和 能 的角度描述了电场，它们分别与电荷在电场中受的电场力和电荷在电场中的能相联系。
我们已经知道电场力做功WAB=UABq，这个公式适用于一切电场。如果在匀强电场中移动电荷，电场力做功还可以用公式WAB=Fd=Eqd计算。比较上述两式得：UAB=Ed。此式只适用于匀强电场。
上式告诉我们：在匀强电场中，沿 电场线方向 的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。在国际单位制中，场强的单位是 N/C 或 V/m 。
2．由E=U/d可知，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。据此，场强的方向就是电场中电势降落最 快 的方向。
3．在非匀强电场中，E=U/d可以理解为E=ΔU/Δd ，由此可见电场强度就是电势对空间位置的变化率。也就是说电势随空间位置变化越快的地方电场强度越大。这类似于重力场中，地势随位置变化越快的地方越陡峭。
【典型例题】
【例题1】 如图图1-6-3所示，在匀强电场中，同一条电场线上有A、B两点，它们之间的距离为6?，现测得UAB = 150V。
求：⑴电场强度E的大小和方向；
⑵电场中A、C两点相距14?，A、C两点的连线与电强方向成600角，则C、A两点的电势差UCA为多大？
解⑴Ｅ＝Ｕ/ｄ= 150/0.06 = 2.5×103 （V/m）
UAB=150V＞0，则φA＞φB ，沿电场线方向电势降低，故场强方向向右。
UCA = UCA’ （AA’为等势面）
UA’C = Ed’= E×ACcos600 = 2.5×103×0.14× = 1.75×102 （V）
所以 UCA = －1.75×102 （V）
【反思】
收
获
疑
问
【堂反馈】
1．下列说法正确的是( )
A．匀强电场中各处场强相等，电势也相等
B．等势体各点电势相等，场强也相等
C．沿电场线方向电势一定越越低
D．电势降低的方向就是电场线的方向
2．下列关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的说法是( )
A．在相同距离上的两点，电势差大的其场强也必定大
B．场强在数值上等于每单位距离上的电势降落
C．沿着电场线方向，任何相同距离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．下图中，A、B、C是匀强电场中的三个点，各点电势φA＝10 V、φB＝2 V、φC＝6 V，A、B、C三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是(
4．如图4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UBA之值为( )
A．－10 V B．10 V
C．－5 V D．－5 3 V
答案
1．答案 C
2. 答案 C
3. 答案 D
4. 答案 C