§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 ）
a.865 v/m，垂直ac向左        b.865 v/m，垂直ac向右
c.1000 v/m，垂直ab斜向上     d.1000 v/m，垂直ab斜向下
四、巩固迁移
1、关于电势差与场强的关系，下列说法中正确的是(cd ).
(a)u=ed关系式适用于任何电场
(b)在匀强电场中，两点间的电势差正比于两点间的距离
(c)u=ed公式中的d是指两点所在等势面间的距离
(d)v／m和n／c两单位相等
2、如图所示是一匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可确定电场强度大小是__100____n／c.
3、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。
答案:1.7 102 n/c
4、如图所示电路中，电源两端电压u=10v，a、b两板间距离为2cm，c点离a板5mm，d点离b板4mm，则ec=______v／m，ed=______v／m，uc=______v，ud=______v.
答案:500，500，-7.5，-2

5、如图所示，l1、l2、l3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取l2的电势为零，有一负电荷在l1处动能为30j，运动到l3处动能为10j，则电荷的电势能为4j时，它的动能是(不汁重力和空气阻力)( ).
(a)6j (b)4j (c)16j (d)14j
答案:c

五、课堂总结：
一、电势差与电场强度的关系 ：u=ed
①只适用于匀强电场
②d：沿场强方向的距离
二、有关于计算场强的三个公式：
        （适用于任何电场）
      （只适用于点电荷）

        （只适用于匀强电场）