§1.6 电势差与电场强度的关系

小编2026-03-30 09:16:58物理教案次阅读

§1.6 电势差与电场强度的关系

§1.6 电势差与电场强度的关系
第11课时
教学目的：
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进行有关的计算。
3、理解电势与场强无直接的关系。
过程与方法：
通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养
情感态度与价值观：
通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。
教学重点：
u=ed及其成立条件。
教学难点：
电势与场强无直接的关系；会用关系式u=ed进行有关的计算。
教学过程
一.课前导学
复习引入：
1、你学过哪些描述电场性质的物理量？
答：电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。
2、等势面有哪些特点？
答：等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。
3、既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。
二、质疑讨论
质疑讨论1：场强与电势差有何定量关系？
引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系.
右图是一个匀强电场，场强大小为e，a、b是沿电场方向上的两点，其电势差为u，a、b之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由a移到b，你可以用几种方法计算电场力所做的功？
（1）w＝fd＝qed
（2）w＝qu
即得：u＝ed 或 e＝u/d
质疑讨论2：a、b不在同一条电场线上：
如右图根据电势差的定义式，得
uab=
用d表示a、b在场强方向上的距离ab′，则上式可写为：uab =ed
总结结论：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。

质疑讨论3：上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？
学生：思考、讨论后回答：不适用。因为在非匀强电场中，电荷从a移至b的过程中，受的电场力为变力，w电场不能写成fs.
电场强度与电势差的关系：uab =ed
注意：①只适用于匀强电场
②d：沿电场方向的距离
质疑讨论4：由uab=ed，得到：，这个式子表示什么含义？从式子中可看出e的单位是什么？
学生：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。
由，可得e的单位为v/m，即1 v/m=1 n/c。
三、反馈矫正
例1.在电场中，a、b两点的电势差uab>0，那么将一负电荷从a移到b的过程中
( b).
(a)电场力做正功，电势能增加 (b)电场力做负功，电势能增加
(c)电场力做正功，电势能减少 (d)电场力做负功，电势能减少
例2：将一电量为l.6×10－8c的负电荷在电场中从a点移动到b点，克服电场力做功为6.4×10－6j，则ab两点间电势差为___400___v.
例3：如图，在匀强电场中的m、n两点距离为2 cm，两
点间的电势差为5 v，m、n连线与场强方向成60°角，则
此电场的电场强度多大？答案:500 v/m.
例4：图中，a、b、c三点都在匀强电场中，已知ac⊥bc，
∠abc=60°，bc＝20 cm.把一个电量q=10-5c的正电荷从a移到b，静电力做功为零；从b移到c，静电力做功为 j，则该匀强电场的场强大小和方向是（ d ）