1、第一章第一章 静电场静电场第六节第六节 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系人教版选修3-1第一章静电场第六节电势差与电场强度的关系教学目标教学目标v（一）知识与技能（一）知识与技能v 掌握电势差与电场强度的关系v过程与方法过程与方法v 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系v情感态度与价值观情感态度与价值观v习感知科学的价值和应用 v培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念v重点：重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 v难点：难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。电场的两大性质：电场的两大性质：力的性质：力的性质：能的性质：能的性质：由电场强度
2、描述由电场强度描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 一、探究电势与电场强度的关系问题问题1 1：电场强度大的地方电势是否一定高？：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？反之又如何呢？E E大处大处一定高一定高 E E大处大处一定低一定低E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E不一定大不一定大 一、探究电势与电场强度的关系E大处不一定高；高处E也不一定大问题问题2 2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？之又如何呢？（若规定无穷远处为零电势点（若规定无穷
3、远处为零电势点 ）.O O对对O O点：点：E=0E=0，0 0 .O O对对O O点：点：=0=0，E 0 E 0 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为不一定为零零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系E.BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离，沿场强方向上的距离，则：则：dEU 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离 .NN 6060 例例1 1：如图，在匀强电场中的如图，在匀强电场中的M M、N N两点距离为两点距离为2 cm
4、2 cm，两点间的电势差为两点间的电势差为5 V,5 V,M M、N N连线与场强方向成连线与场强方向成6060角，角，则此电场的电场强度多大？则此电场的电场强度多大？E EM M.N N解：解：根据根据 ，得：，得：dUE 060cosMNUE2110252）（mV/500：由：由 表明：表明：在匀强电场中，场强在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.dUEEdU电场强度的方向是电势降低最快的方向电场强度的方向是电势降低最快的方向.证明证明1V/m=1N/C-=-=-=-1伏伏1米米U=W/q1焦焦/库库1米米W=FS1牛米牛米
5、1库米1牛牛1库库例例2 2、两块相同的金属板、两块相同的金属板A A、B B水平地平行放置，两板的正对面相距水平地平行放置，两板的正对面相距30cm30cm，A A、B B板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为板分别跟电源的正、负极相连接，电源的电压为60V60V，如图所示，求：如图所示，求：（1 1）两板间电场的场强的大小和方向。）两板间电场的场强的大小和方向。（2 2）若）若A A板接地，则板接地，则B B板电势为多大？板电势为多大？（3 3）若）若C C点离点离A A板的距离板的距离10cm,D10cm,D点离点离B B板的距离为板的距离为15cm,15cm,则则C C、D D两点
6、两点间的电势差为多少间的电势差为多少AB.D答：略答：略1 1、如图，、如图，a a、b b、c c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a a到到c c,a a、b b间的距离等于间的距离等于b b、c c间的距离。用间的距离。用aa、bb、cc和和EaEa、EbEb、EcEc分别表示分别表示a a、b b、c c三点的电势和场强。下列哪个正三点的电势和场强。下列哪个正确？确？A.A.aabbcc B.B.EaEaEbEbEcEc C.C.aabb=bbcc D.D.EaEa=E=Eb b=E=Ec c 课堂练习：课堂练习：a b a b c Ec E2
7、 2、在电场强度为、在电场强度为600 N/C600 N/C的匀强电场中，的匀强电场中，A A、B B两点相两点相距距5 cm5 cm，若，若A A、B B两点连线是沿着电场方向时，则两点连线是沿着电场方向时，则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_ V_ V。若。若A A、B B两点连线与电场方两点连线与电场方向成向成6060角时，角时，则则A A、B B两点的电势差是两点的电势差是_V_V；若若A A、B B两点连线与电场方向垂直时，则两点连线与电场方向垂直时，则A A、B B两点的电两点的电势差是势差是_V_V。303015150 0、如图所示，两块相对的平行金属板、与电、如图所示
8、，两块相对的平行金属板、与电池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定池相连接，板接地，在距两板等远的一点固定一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段一个带正电的点电荷，如果将板向上平移一小段距离，则（）距离，则（）、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力减小、点电荷受到的电场力增大、点电荷受到的电场力增大、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能减小、点电荷的电势能保持不变、点电荷的电势能保持不变.例题：如图示，例题：如图示，A A、B B、C C、D D是匀强电场中一正是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知方形的四个顶点。已知A A、B B、C C三点电势分别三点电势分别为为A A=12V,=
9、12V,B B=3v,c=3v.=3v,c=3v.由此可知由此可知D D点电势点电势D D=_V.=_V.ABCD分析：因为分析：因为B B、C C两点的电势两点的电势相等相等,故故BCBC为一等势面为一等势面,所以所以A A、D D也在一等势面上，也在一等势面上，D D=12V=12V变化变化1.1.若若c=-6v,c=-6v,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.变化变化2.2.若若c=0,c=0,其它条件不变，则其它条件不变，则D D=_V.=_V.A 12VB 3VC -6VD?V因为因为12-3=3-(-6),所以所以B与与AC中点处电势中点处电势相等相等,即即BD在
10、同一等势面上，故为在同一等势面上，故为3VPEA 12VB 3VCD 0?VPQE当当 堂堂 训训 练练1.1.一个点电荷，从静电场中的一个点电荷，从静电场中的a点移到点移到b点，点，其电势能的变化为零，则其电势能的变化为零，则 Aa、b两点的场强一定相等两点的场强一定相等B该点电荷一定沿等势面移动该点电荷一定沿等势面移动C作用于该点电荷的电场力与其移动方作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的向总是垂直的Da、b两点的电势一定相等两点的电势一定相等 D 2.2.图图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。
11、如果电荷是从图中荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到处运动到b处，处，则以下判断中正确的是则以下判断中正确的是 A电荷从电荷从a到到b，运动的加速度变小，运动的加速度变小B电荷在电荷在b处的电势能大处的电势能大Cb处的电势高处的电势高D电荷在电荷在b处的速度小处的速度小 BD 3.3.如图如图1所示，所示，q1和和q2为两静止的等量异号电荷，为两静止的等量异号电荷，MN是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下是电荷连线的中垂线。一带电粒子在电场力作用下运动到运动到MN上一点上一点P时的速度为时的速度为v0，方向指向两电荷连，方向指向两电荷连线的中点线的中点O。经很短的时间，
12、粒子速度为。经很短的时间，粒子速度为v，则有，则有 Avv0 0 Bv=v0 0Cvv0 0 D无法确定无法确定 C 4.4.图中图中AB、C三点都在匀强电场中，已知三点都在匀强电场中，已知ACBC，ABC=60，BC=20cm把一个电量把一个电量q=105C的正电的正电荷从荷从A移到移到B，电场力做功为零；从，电场力做功为零；从B移到移到C，电场力做，电场力做功为功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向，则该匀强电场的场强大小和方向是是 A865Vm，垂直，垂直AC向左向左B865Vm，垂直，垂直 AC向右向右C1000Vm，垂直，垂直 AB斜向上斜向上D1000Vm，垂直，垂直
13、AB斜向下斜向下 D 5.5.如图如图1所示，地面上方有匀强电场，取场中一点所示，地面上方有匀强电场，取场中一点O为为圆心在竖直面内作半径圆心在竖直面内作半径R=0.1m的圆，圆平面与电场方的圆，圆平面与电场方向平行。在向平行。在O点固定电量点固定电量Q=510-4C的正点电荷，将的正点电荷，将质量为质量为m=3g，电量，电量q=210-10C的带电小球放在圆周的带电小球放在圆周上的上的a点时，它恰好静止。若让带电小球从点时，它恰好静止。若让带电小球从a点缓慢移点缓慢移至圆周最高点至圆周最高点b时，外力需做多少功？时，外力需做多少功？W外外=910-3J 提高练习：提高练习：1.图示为匀强电场
14、中的一组等势面。已知相图示为匀强电场中的一组等势面。已知相邻的两个等势面间的距离为邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电则匀强电场的场强大小为场的场强大小为_v/m,方向为方向为_.40v20v 0-20vE2.2.图示，图示，A A、B B、C C为匀强电场中的三点为匀强电场中的三点,它们的它们的连线组成一个直角三角形，且连线组成一个直角三角形，且BC=4cm,AB=5cm.BC=4cm,AB=5cm.当把电量为当把电量为-2-21010-9-9C C的点电荷从的点电荷从B B点移到点移到C C点的点的过程中过程中,电场力做功电场力做功8 8 1010-9-9J,J,而把该点电荷从而把该
15、点电荷从A A点移到点移到B B点需克服电场力做功点需克服电场力做功8 8 1010-9-9J,J,则电场则电场强度为多大强度为多大?BCEA电势差和电场强度的区别电场电场强度强度电势电势差差物理意义物理意义描述电场描述电场力的特征力的特征描述电场描述电场能的特征能的特征矢（标）量矢（标）量物理公式物理公式单位单位E=F/qU=W/q矢量矢量标量标量V/mV第第6 6节节 电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 无直接关系无直接关系 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零
16、，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 dEU 27P作业：作业：教科书教科书（1 1）-（3 3）三、比较三、比较q qr r2 2 E=U/dE=U/d的适应条件的适应条件 仅做学习交流，谢谢！仅做学习交流，谢谢！语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教材。“部编本”除了语文，还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级
17、新生使用的是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新教材的五个变化一、入学以后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到
18、学习中。二、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外阅读。教材第一单元的入学教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位
19、。四、新增“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部分字有自己的写法，笔顺都有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认
20、了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教
21、材。“部编本”除了语文，还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级新生使用的是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新
22、教材的五个变化一、入学以后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到学习中。二、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外
23、阅读。教材第一单元的入学教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位。四、新增“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部
24、分字有自己的写法，笔顺都有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”
