高中物理選修《電場強度與電勢差》教學設計

1．理解勻強電場中電勢差與電場強度的關系U=Ed,能推導出這個關系式。2．會用關系式U=Ed進行計算。3．通過分析尋找物理量之間的內在聯系,培養(yǎng)分析、推理能力。【重點】【難點】【學習方法指導】比較歸納，尋找物理量的聯系與區(qū)別課前自學【基礎知識自學】一、電勢差與電場強度的定量關系1.關系式：。圖1CEBA2.規(guī)律：中兩點間的電勢差等于圖1CEBA3.解釋：適用于勻強電場，距離指沿電場方向的有效距離。如圖1所示，求A、C兩點的電勢差，所取距離應該是哪一段？4.單位轉換：從公式中證明電場強度有兩個單位：和，相等。5.變式：電場強度與電勢差的關系也可以寫做。這個公式反映，電場強度的大小等于兩點間的與兩點間的比值，電場強度在數值上等于沿電場方向每單位距離上。二、練習1.兩塊帶電的平行金屬板相距10cm，兩板之間的電勢差為9.0×103V。在兩板間與兩板等距離處有一粒塵埃，帶有-1.6×10-7C⑴兩極板間的電場強度；⑵塵埃受到的靜電力是多大？⑶這粒塵埃在靜電力的作用下運動到帶正電的金屬板，靜電力所做的功是多少？2.如圖2所示，在勻強電場中的M、N兩點距離為2cm，兩點間的電勢差為5V,M、N連線與場強方向成60°角，則此電場的電場強度多大？60600圖3MNE【基本規(guī)律自學】電場強度與電勢差的聯系【自學質疑感悟】把不理解的知識點寫在這里課上助學圖5圖4【自學學情反饋】圖5圖4小組合作檢查學案完成情況。【能力提升助學】一、探究電勢與電場強度的關系1.練習：如圖4比較A、B兩點的電場強度與電勢大小EAEB，φAφB。如圖5比較C、D兩點的電場強度與電勢大小EAEB，φAφB。圖6E圖6EBA電勢高的地方電場強度是否一定大？二、電勢差與電場強度的關系圖71.公式推導：如圖6所示一個勻強電場，場強大小為E，A、B是沿電場圖7方向上的兩點，其電勢差為U，A、B之間相距為d?，F將一個電量為q的電荷由A移到B。聯系靜電力做功，試求出A、B間電勢差與電場強度的關系。圖8圖82.如圖7為勻強電場，AB=BC，則UABUBC。如圖8所示為正點電荷形成的部分電場，AB=BC，則UABUBC。結論：電場強度越大，電勢下降得越快，同樣的距離，形成的電勢差越大。3.如圖9所示為勻強電場，B、C、D為某一等勢面上三個點，思考在AB、AC、AD三條線段方向，單位距離內電勢下降的數值相同嗎？假如不相同，哪個最大？圖10結論：電勢在沿電場強度方向下降最快。圖10一、應用例題：如圖10所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知A、B、C三點電勢分別為ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v。試求D點電勢ΦD【能力強化助學】小組成員陳述自己學習過程中的疑惑，小組之間討論解決辦法。課后補學【能力拓展補學】1.如圖所示，兩平行金屬板A、B間為一勻強電場，A、B相距6cm，C、D為電場中的兩點，且CD＝4cm，CD連線和場強方向成60°角。已知電子從D點移到C點的過程中電場力做功為3.2×10-17J，求：ADADBCθ圖11（2）A、B兩點間的電勢差（3）若A板接地，D點電勢為多少？2.一帶電小球，靜止在兩塊帶電平行金屬板間的勻強電場中，此時兩板間電壓為300V；若將該電壓降到60V，其它條件不變，則小球的加速度為__________m/s2。（g取10m/s2圖123.如圖12實線是一個電場中的電場線，虛線是一個負試驗電荷在這個電場中運動的軌跡。如果電荷是從圖中a處運動到b處，則以下判斷中正確的是（）圖12A．電荷從a到b，運動的加速度變小B．電荷在b處的電勢能大C．b處的電勢高D．電荷在b處的速度小圖134.如圖13A、B、C三點都在勻強電場中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC＝20cm.把一個電量q=10-5C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零；從B移到C，靜電力做功為-1.73×10圖13A.865V/m，垂直AC向左B.865