人教版物理選修3-1《電勢(shì)差》導(dǎo)學(xué)案(含答案)

1、.1.5 電勢(shì)差導(dǎo)學(xué)案【提振信心】學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆;要學(xué)思恰當(dāng)結(jié)合，才能掌握到位。【上節(jié)目標(biāo)檢測(cè)】1、將帶電量為1×10-8C的正電荷，從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功1×10-6J，問： 電荷的電勢(shì)能是增加還是減少？電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能？  A點(diǎn)的電勢(shì)是多少？  若電場(chǎng)力可以把帶電量為2×10-8C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，說明電荷帶正電還是帶負(fù)電？電場(chǎng)力做了多少功？（取無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)）【本節(jié)目標(biāo)展示】1、理解電勢(shì)差的概念，知道電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選擇無關(guān)。2、掌握兩點(diǎn)間電勢(shì)差

2、的表達(dá)公式，知道兩點(diǎn)間電勢(shì)差的正負(fù)號(hào)與這兩點(diǎn)的電勢(shì)高低之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3、知道在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與兩點(diǎn)間電勢(shì)差之間的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。【本節(jié)目標(biāo)探究及釋疑】1、電勢(shì)差 （1）電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值，即：UAB= 或UBA= 顯然UAB=-UBA（2）電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)，與選取的電勢(shì)零點(diǎn)有關(guān)；而電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，與選取的電勢(shì)零點(diǎn) 。（3）電勢(shì)和電勢(shì)差單位都是 ，符號(hào) ，都有正負(fù)值，但都是 量a. 電勢(shì)的正負(fù)表示該點(diǎn)比電勢(shì)零點(diǎn)的電勢(shì)高或低；b. 電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。說明：電勢(shì)差也叫電壓，在很多場(chǎng)合下電壓不帶正負(fù)號(hào)。 2 、電勢(shì)差與

3、電場(chǎng)力做功的關(guān)系（1）推導(dǎo)： 電荷q在電場(chǎng)力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場(chǎng)力做的功WAB與兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB關(guān)系：（2）關(guān)系式： 或 思考UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？ 所以電勢(shì)差反映了 .3、應(yīng)用計(jì)算時(shí)，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果：0，電場(chǎng)力做 功； 0，電場(chǎng)力做 功（也可以說成物體克服電場(chǎng)力做功）；0，表示 ； 0，表示 （比較和的高低）【本節(jié)目標(biāo)訓(xùn)練及檢測(cè)】（提示 ：應(yīng)用計(jì)算時(shí)，注意各物理量用正負(fù)值代入。）【例1】將一個(gè)電量為2×109C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的N點(diǎn)移到M點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功1.4×108J，N、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UNM為多少？若將該電荷

4、從M移到N，電場(chǎng)力做什么功？UMN為多少？【例2】在電場(chǎng)中把2.0×109C 的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.5×107J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功-4.0×107J 。(1)A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢(shì)最高？哪點(diǎn)電勢(shì)最低？（2） AB間，BC間，AC間的電勢(shì)差各是多大？（3）把-1.5×109C的電荷從 A 點(diǎn)移到C 點(diǎn)，靜電力做多少功？解（1）（2）（3）練習(xí)：1下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)，也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的有()場(chǎng)強(qiáng)EF/q場(chǎng)強(qiáng)EU/d場(chǎng)強(qiáng)EkQ/r2電場(chǎng)力做功WUqA BC D2下列說法哪些是正確的()A電勢(shì)處處相等且

5、不為零的空間中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)必為零B電勢(shì)降落速度最大的方向必為場(chǎng)強(qiáng)方向C電場(chǎng)中電勢(shì)高的點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)較大D電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)間電勢(shì)差一定為零3如下圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E100V/m，A、B兩點(diǎn)相距10cm，A、B連線與電場(chǎng)線夾角為60°，則UBA之值為()A10V B10VC5V D5V4 A、B在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，且到連線上中點(diǎn)O的距離相等，如圖所示，則()A同一電荷在A，B兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等B把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減少C把正電荷從A點(diǎn)沿直線移動(dòng)到B點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能先減少后增大DA、B連線上的任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零5夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空

6、中有兩塊相距3km的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對(duì)速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電設(shè)兩云團(tuán)之間電勢(shì)差保持3×109V不變，已知空氣電離的電場(chǎng)強(qiáng)度(即發(fā)生放電時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度)為3×106V/m，云團(tuán)間的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則大約經(jīng)過_秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500C，閃電歷時(shí)0.01s，則此過程中的平均電流為_安培(提示：電流I)6如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有a、b、c三點(diǎn)，ab5cm，bc12cm，其中ab沿電場(chǎng)方向，bc和電場(chǎng)方向成60°角，一個(gè)電量為q4×108C的正電荷從a移到b電場(chǎng)力

7、做功為W11.2×107J，求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)電荷從b移到c，電場(chǎng)力做的功W2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uac.【本節(jié)目標(biāo)任務(wù)布置】課本第22頁 問題與練習(xí) 1、3兩題1.6 電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案【提振信心】恐懼、扼殺夢(mèng)想，恐懼、扼殺希望，恐懼、使人一蹶不振，它會(huì)阻止你去做你所能做到的事。這時(shí)候，唯有你的信念、信仰和意志能擊倒恐懼?！旧瞎?jié)目標(biāo)檢測(cè)】電場(chǎng)中等勢(shì)面的特點(diǎn)：1在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì) ，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力 功2電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定 ，并且由電勢(shì) 的等勢(shì)面指向電勢(shì) 的等勢(shì)面。3等勢(shì)面越密，電場(chǎng)強(qiáng)度 【本節(jié)目標(biāo)展示】1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與

8、電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。 2、會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行計(jì)算。 3、通過分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)分析、推理能力?！颈竟?jié)目標(biāo)探究及釋疑】1、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于_與這兩點(diǎn)沿_方向上距離的乘積 2、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的_與兩點(diǎn)沿_方向距離的比值，公式E_，單位_ 3、如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動(dòng)到B點(diǎn)，AB間距離為d，場(chǎng)強(qiáng)為E， AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB。（1）求電場(chǎng)力的功。 (2)推導(dǎo)U和E的關(guān)系思考：如果AB兩點(diǎn)不在同一條電場(chǎng)線上，AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系應(yīng)當(dāng)怎樣表示？【本節(jié)目標(biāo)訓(xùn)練及檢測(cè)

9、】1關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，下列說法中正確的是(  )A相同距離的兩點(diǎn)間，電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大 B任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積 C沿著電場(chǎng)線方向，任意相同距離上的電勢(shì)降落必定相等 D電勢(shì)降低的方向必定不是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向2對(duì)公式UEd的理解，下列說法正確的是  (        ) A在相同的距離上的兩點(diǎn)，其電勢(shì)差相等 B此公式適用于所有的電場(chǎng)中的問題 C公式中的d是通過兩點(diǎn)的等勢(shì)面的垂直距離&

10、#160;D勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線的方向，任何相等距離上的電勢(shì)降落必定相等 3下述關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的說法 3如圖61所示是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面，每兩個(gè)相鄰等勢(shì)面相距2 cm，由此可以確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和數(shù)值是(  )  圖61A豎直向下，E100 V/m  B水平向左，E100 V/m C水平向左，E200 V/m  D水平向右，E200 V/m4如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電場(chǎng)線上有相距6cm的A、B兩點(diǎn)，且UAB=150V，求： （1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大

11、小和方向；   （2）電場(chǎng)中A、C兩點(diǎn)相距14cm，A、C兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線方向成37°夾角，則C點(diǎn)與A點(diǎn)的電勢(shì)差UCA為多少？ 【本節(jié)目標(biāo)任務(wù)布置】課本第23頁 問題與練習(xí)1、2兩題第七節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案【提振信心】你可以不奮斗，只要你能承受不奮斗帶來的代價(jià)，或者有著不碰到風(fēng)浪的運(yùn)氣?！旧瞎?jié)目標(biāo)檢測(cè)】在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系及電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系分別是什么?【本節(jié)目標(biāo)展示】1、掌握歸納、演繹推理的方法，訓(xùn)練學(xué)生的推理能力，親身感受知識(shí)的建立過程2、通過概憊建立、規(guī)律的得出培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)志度和探宄制造的心理品質(zhì)3、通過對(duì)靜電場(chǎng)中導(dǎo)體的自由電

12、荷運(yùn)動(dòng)情況的討論，了解靜電平衡的概念，知道處于靜電平衡的導(dǎo)體的特征?！颈竟?jié)目標(biāo)探究及釋疑】提問：1電場(chǎng)的重要性質(zhì)是什么？ 2金屬導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)如何？金屬導(dǎo)體在電場(chǎng)中自由電子會(huì)怎樣移動(dòng)？ 3.哪些地方應(yīng)該防止靜電？ 4.靜電有哪些應(yīng)用？ 一、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)1金屬導(dǎo)體在電場(chǎng)中自由電子會(huì)怎樣移動(dòng)2電子的聚集會(huì)出現(xiàn)怎樣的結(jié)果？3電子是否會(huì)永遠(yuǎn)這樣定向運(yùn)動(dòng)下去？4最終會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象？討論 靜電平衡的條件思考 你會(huì)證明嗎？二、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)1、導(dǎo)體電勢(shì)特點(diǎn)A、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)    &

13、#160;     。B、處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是      ，它的表面是         。C、導(dǎo)體外表面處場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直。2、導(dǎo)體電荷分布特點(diǎn)A、導(dǎo)體內(nèi)部       ,其電荷只分布在       ,凹陷的地方幾乎沒有電荷.B、在導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷密度越大,外部場(chǎng)強(qiáng)也越強(qiáng)三. 尖

14、端放電1、尖端放電的原理是什么？2、尖端放電的原理有何應(yīng)用？避雷針的發(fā)展歷史是怎樣的？四、靜電屏蔽1、理解：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。因此，可利用金屬外殼或金屬網(wǎng)封閉某一區(qū)域不在受外界電場(chǎng)的影響，這一現(xiàn)象稱靜電屏蔽。2、兩種情況：金屬內(nèi)部空間對(duì)殼外部電場(chǎng)_影響接地的封閉導(dǎo)體殼（或金屬網(wǎng)）內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)殼外空間_影響【本節(jié)目標(biāo)訓(xùn)練及檢測(cè)】1、人造纖維比棉纖易沾上灰塵，這是因?yàn)椋?#160;   ）A、人造纖維導(dǎo)電性好，容易沾上灰塵B、人造纖維導(dǎo)電性好，容易導(dǎo)走靜電，留下灰塵C、人造纖維絕緣性好，不易除掉灰塵D、人造纖維絕緣性好容易積累靜電，吸引灰塵2：把原來不帶電的金屬球殼B的外表面接地，將一個(gè)帶正電的小球A從小孔中放入球殼內(nèi)，但不與B發(fā)生接觸，達(dá)到靜電平衡后，則（）A. 球殼B的空腔中場(chǎng)強(qiáng)處處為零。B. 球殼B不帶電。C. 球殼B的內(nèi)，外表面電勢(shì)相等。D. 球殼B的電勢(shì)為零。3：在一個(gè)導(dǎo)體球殼內(nèi)放一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷，用E表示球殼外任一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)，則( )A、當(dāng)+Q在球殼中央時(shí)，E=0B、不論+Q在球殼內(nèi)何處，E-定為零C、只有當(dāng)+Q在球心且球殼接地時(shí)，E=0D、只要球殼接地，不論+Q在球殼內(nèi)