(二)新課一、電場強度與電勢的關系教師:**與電勢差不是有直接的關系嗎? 如何進行討論? 【學生思考后分析】我們仍然可以從電場等勢面和電場線的分布圖來討論:在等勢面上,每兩個相鄰等勢面之間的距離代表它們之間的電勢差電勢差與電場強度的關系,因此等勢面的密度可以用來表示電位差。 從圖中我們知道,電場線密集的地方,等勢面也密集網校頭條,即電場強的地方,電勢差也大。 師:**與電位差有什么數量關系? 引導學生討論均勻電??場中它們之間的關系。 右圖是均勻電場。 場強為 E。A 和 B 是沿電場方向的兩點。 它們的電勢差為U。A和B之間的距離為d。 現在將數量為 q 的電荷從 A 移動到 B。您可以使用多少種方法來計算電場力所做的功? (1) W = Fd = qEd (2) W = qU: U = Ed 如果A、B不在同一條電場線上: 如右圖所示,根據電勢差的定義,UAB =用d表示A、B在場強方向上的距離AB′,則上式可寫為: UAB=Ed 師生交互電勢差與電場強度的關系,總結得出:兩者之間的電勢差均勻電場中的兩點等于電場強度與兩點間沿電場方向的距離的乘積。 師:**是在均勻電場中推導出來的。 它適用于非均勻電場嗎? 學生:經過思考討論,回答:不適用。 因為在非均勻電場中,當電荷從A移動到B時,電場力是變力,W電場不能寫成Fs。 電場強度與電勢差的關系:UAB=Ed 注:僅適用于均勻電場 d:沿電場方向的距離 【問題】由UAB=Ed,我們得到:,這是什么意思公式是什么意思? 從公式中可以看出E的單位是什么? 【學生回答】在均勻電場中,電場強度在數值上等于沿電場方向單位距離的電勢差。
由此,可得 E 的單位為 V/m,即 1 (3) 實例研究: 【實例 1】 如圖所示,均勻電場中兩點 M、N 之間的距離為 2cm,則兩點之間的電位差為5V。 連接 M 和 N 的線與場強方向成 60° 角。 該電場的電場強度是多少? 解:根據,=500 【例2】如圖所示,在場強E=4.0103N/C的均勻電場中,有相距5.cm的A、B兩點。 連接兩點的線與電場強度相同。 變成30美分。 求A點和B點之間的電位差。 分析:A點和B點之間的連接不是沿著電場方向的,因此不能直接用公式UAB=Ed計算A點和B點之間的電位差。 根據均勻電場的等勢面是垂直于場強方向的平面的性質,可以過B點畫等勢面,在等勢面上找一點,連線A和沿著場強的方向,找到就是了。 解:畫一個與經過B點的電場線垂直的平面,即等位面,畫一條與經過A點的電場線平行的線,兩者相交于點,如圖所示。 顯然N/C=1.7102 【例3】圖中A、B、C三點均處于均勻電場中。 已知ACBC,ABC=60,BC=20cm。 當電量q=10-5C的正電荷從A移動到B時,靜電力所做的功為零; 從B移動到C,靜電力所做的功為J,則均勻電場的場強和方向為A.865V/m,垂直向左交流 B.865V/m,垂直交流向右C.1000V/m,垂直AB斜向上 D.1000V/m,垂直AB斜向下 分析:將電荷q從A移動到B時,電場力不起作用,說明A、B兩點在相同的等勢面。
因為電場是均勻電場,等勢面應該是平面,所以圖中的直線AB就是等勢線,電場的方向應該垂直于等勢面。 可見選項A、B錯誤。 V=-173V,B點的電勢比C點低173V。由于電場線指向電勢減小的方向,所以場強的方向一定垂直于AB且斜向下。 場強小=V/m=1000V/m。 因此:選項D正確。 (四)課堂小結: 1、電勢差與電場強度的關系: U=Ed 僅適用于均勻電場 d:沿場強方向的距離 2、場強計算的三個公式:(適用于任意電場)電場)(僅適用于點電荷)(僅適用于均勻電場) 課后作業:書面完成P27“問題與練習”中的1、2、3題; 思考并回答問題4,本信息來自資源最全的21世紀教育網...',