2019-2020年高中物理 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案 人教版第二冊(cè).doc
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2019-2020年高中物理 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案 人教版第二冊(cè) 一、教學(xué)目標(biāo) 1.定性掌握電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。 2.定量掌握勻強(qiáng)場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 1.場(chǎng)強(qiáng)方向——電勢(shì)降低最快的方向。 2.U=Ed——d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間距離。 三、教學(xué)方法:講授法 四、教 具:投影儀、幻燈片 五、教學(xué)過(guò)程: (一)引入新課 場(chǎng)強(qiáng)是跟電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的,電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的。那么場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢?我們以勻強(qiáng)場(chǎng)為例來(lái)研究。 (二)進(jìn)行新課 前面講過(guò),沿著電場(chǎng)線方向,也就是沿著場(chǎng)強(qiáng)的方向,電勢(shì)越來(lái)越低,從圖中可以看出沿AB、AD、AC方向,電勢(shì)都在降低,但沿AB方向距離最短,即降低得最快,而AB方向即為場(chǎng)強(qiáng)方向,可見場(chǎng)強(qiáng)的方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。 1.場(chǎng)強(qiáng)方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。 我們?cè)賮?lái)研究場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的數(shù)量關(guān)系。設(shè)AB間距離為d,電勢(shì)差為U1,場(chǎng)強(qiáng)為E。把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí),電場(chǎng)力qE所做的功為W=qEd。利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,這個(gè)功又可求得為W=qU,比較這兩個(gè)式子,可得W=qEd=Uq,即U=Ed。這就是說(shuō),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。如果不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的呢?例如AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角α,將正電荷從A移動(dòng)到D,受電場(chǎng)力方向水平向右,與位移夾角α,故電場(chǎng)力做功為W=Eqs cosα,s cosα=d,所以W=Eqs cosα=Eqd。利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,W=qU,比較這兩個(gè)式子可得U=Escosα=Ed。d為AB兩點(diǎn)間距離,也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說(shuō)是AD兩點(diǎn)間距離s在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影。 2.U=Ed。U為兩點(diǎn)間電壓,E為場(chǎng)強(qiáng),d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影。 3.由U=Ed,得E=U/d,可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位:V/m。 1伏/米==1牛/庫(kù) 所以場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)單位伏/米,牛/庫(kù)是相等的。 注意:此公式只適用于勻強(qiáng)場(chǎng)。 (三)例題精講 【例1 】勻強(qiáng)電場(chǎng)E=200N/C,UAC=5V,AB間距離多少? UAC=Ed =m=2.5m =5m 【例2】 勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線與AC平行,把10C的負(fù)電荷從A移至B的電場(chǎng)力,做功610J, AB長(zhǎng)6cm,求:(1)場(chǎng)強(qiáng)方向;(2)設(shè)B處電勢(shì)為1V,則A處電勢(shì)為多少?(3)場(chǎng)強(qiáng)為多少?電子在A點(diǎn)電勢(shì)能為多少? 解 (1)將負(fù)電荷從A移至B,電場(chǎng)力做正功,所以所受電場(chǎng)力方向沿A至C,又因?yàn)槭秦?fù)電荷,場(chǎng)強(qiáng)方向與負(fù)電荷受力方向相反,所以場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)為C至A方向。 (2)由W=qU U=W/q=610J/10C=6V 即AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為6V。 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)。U=UB-UA,UB=1V,UA=UB-U,UA=1V-6V=-5V,即A點(diǎn)的電勢(shì)-5V。 (3)由B向AC做垂線交于D,D與B在同一等勢(shì)面上。 ==U=6V,沿場(chǎng)強(qiáng)方向AD兩點(diǎn)間距離為=6cm=3cm=0.03m 所以E==200V/m。 (4)電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能E=qU=(-e)(-5V)=5eV(注:計(jì)算電勢(shì)能時(shí)要帶號(hào)運(yùn)算。) 【例3】 一個(gè)10-5C的電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)一點(diǎn)A,外力克服電場(chǎng)力做功0.006J,則A點(diǎn)電勢(shì)為多少?如果此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)內(nèi)另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力做功是0.002J,則AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為多少?如果有另一個(gè)電量是0.2C的負(fù)電荷從A移到B,則電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功,大小是多少? 解 (1)正電荷在場(chǎng)外時(shí)電勢(shì)能、電勢(shì)均為零,從場(chǎng)外移至A點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功,所以電勢(shì)能增加,即在A點(diǎn)正電荷具有的電勢(shì)能為正,A點(diǎn)的電勢(shì)也為正,又因?yàn)閃=qUA∞,所以UA∞=W/q=0.006J/10-5C=6102V,U∞=0,UA∞=UA-U∞,UA=6102V (2)W=qUAB,UAB=W/q=0.002J/10-5C=2102V。 (3)將10-5C的正電荷從A移至B時(shí)電場(chǎng)力做正功,如果將負(fù)電荷從A移到B,負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相反,電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功,對(duì)負(fù)電荷做功為負(fù),大小為W=qUAB=0.2C2102V=40J (四)課堂練習(xí) 見教材133頁(yè)練習(xí)六(1)、(2)、(3)題。 (五)布置作業(yè) 133頁(yè)練習(xí)六(4)、(5)、題做在作業(yè)本上。 說(shuō)明: 1.學(xué)習(xí)本節(jié)課學(xué)生易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是把電勢(shì)高低與場(chǎng)強(qiáng)大小直接聯(lián)系起來(lái),認(rèn)為電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)高(低)電場(chǎng)強(qiáng)度就大(?。R虼?,我們?cè)谝胝n題時(shí)要正確強(qiáng)調(diào)討論電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,并且在一開始先指出這兩個(gè)概念的不同之處。 2.在引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)關(guān)系的過(guò)程中,要注意讓學(xué)生仔細(xì)體會(huì)推導(dǎo)思路,物理意義:從力的角度計(jì)算功是W=qEd,從能的角度來(lái)計(jì)算是W==qU。 3.要使學(xué)生明確公式U=Ed的使用條件是:勻強(qiáng)電場(chǎng),且沿著場(chǎng)強(qiáng)方向。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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