人教版高中物理选修3-1全册导学案

(2) (3)

四、课堂小结: 1 2、电势差和电势的区别: 3、电势差与电场力做功的关系式: 4、应用WAB?qUAB计算时的注意事项:

【训练测试】

1. 下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有 ( )

2

①场强E=F/q ②场强E=U/d ③场强E=kQ/r ④电场力做功W=Uq A.①③ B.②③ C.②④ D.①④ 2.下列说法哪些是正确的 ( ) A.电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零 B.电势降落速度最大的方向必为场强方向 C.电场中电势高的点场强较大

D.电场中场强相等的两点间电势差一定为零

3.如下图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B连线与电场线夹角为60°,则UBA之值为 ( )

A.-10V B.10V

C.-5V D.-53V 4. A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线上中点O的距离相等,如图所示,则 ( )

A.同一电荷在A,B两点的电势能相等

B.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电场强度先增大后减少 C.把正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能先减少后增大 D.A、B连线上的任意两点的电势差为零

5.夏季某日,某地区距地面一定高度的空中有两块相距3km的足够大的云团,受湿气流影响,两块云团正在以5m/s的相对速度靠近,不断与空气摩擦带电.设两云团之间电势差保持3×109V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106V/m,云团间的电场可视为匀强电场,则大约经过________秒,将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500C,闪电历时0.01s,则此过程中的平均电流

q

为________安培.(提示:电流I=)

t

6.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方

向,bc和电场方向成60°角,一个电量为q=4×108C的正电荷从a移到b电场力做功为

W1=1.2×107J,求:

(1)匀强电场的电场强度E;

(2)电荷从b移到c,电场力做的功W2; (3)a、c两点的电势差Uac. 【参考答案】

1.答案:D 2.答案:AB

解析:沿场强方向电势必然降低,在某空间中电势处处相等且不为零,则只有场强为零才可能,故A对,由电势差与场强的关系可知B对C错D错.

3.答案:C

解析:UBA=-Ed=-100×0.1×cos60°V=-5V. 4.答案:ABD

5.答案:400 50 000

解析:设经过时间t 后发生放电现象, 3×103-dU

则由U=Ed可知,d=,而t= E5解之得,t=400s

q500由I=可知,I=A=50 000A

t0.01

6.答案:(1)60V/m (2)1.44×107J (3)6.6V 解析:(1)从a到b电场力做功 W1=qUab①

由匀强电场中电场强度和电势差的关系 Uab=E·dab②

1.2×10-7W1所以E==V/m=60V/m

qdab4×10-8×5×10-2(2)把电荷从b移到c,电场力做功 W2=qUbc=qE·dbc·cos60° =4×10-8×60×12×10-2×0.5J =1.44×10-7J (3)a与c间的电势差

Uac=Uab+Ubc=E·dab+E·dbc·cos60°

=(60×5×10-2+60×12×10-2×0.5)V=6.6V W1+W2Uac也可以用Uac=求解.

q

【学习反思】

利用电势差的概念计算静电力做功时,电荷量、电势差、功三者的符号怎样处理?

1.6 《电势差与场强的关系》导学案

【学习目标】

1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。 2、会用关系式U=Ed进行计算。

3、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析、推理能力。 【重点难点】

场强与电势差关系的理解及应用 【学法指导】

认真阅读教材,体会电势差与电场强度的关系;理解公式的应用条件和各符号的意义 【知识链接】

电场中等势面的特点:

1.在同一等势面上各点电势 ,所以在同一等势面上移动电荷,电场力 功 2.电场线跟等势面一定 ,并且由电势 的等势面指向电势 的等势面。

3.等势面越密,电场强度 【学习过程】

1、电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积.

2、电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________.

3、如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点,AB间距离为d,场强为E, AB两点间电势差为UAB。(1)求电场力的功。 (2)推导U和E的关系

思考:如果AB两点不在同一条电场线上,AB两点间的电势差和场强的关系应当怎样表示? 【训练测试】

1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有

( )

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