《电场强度与电势差的关系》ppt1
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本节教学设计(1)由广州市第四十二中学 陈建广老师提供
教学设计(2)由广州市第四十二中学 黄铭舜老师提供
第五节、电势差与电场强度的关系
第四十二中学 陈建广
一、教学目的
1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式.
2.会用关系式U=Ed进行有关计算.
二、重点:场强与电势差的关系、电场线与等势面的关系
难点:会用关系式计算
三、教具
幻灯机、出示例题和图形用的幻灯片.
四、教学过程
●引入新课
由上几节课的学习,我们清楚了电荷、电场、电场强度、电势、电势差等概念.知道了电场强度是跟电场电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的.正像力和功有联系一样,电场强度和电势差也是有联系的.今天,我们就以匀强电场为例,来研究它们之间的关系.
教师出示图片:
讲解:场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的.那么场强与电势差有什么关系呢?我们以匀强电场场为例来研究.
【板书】第五节 电势差与电场强度的关系
●进行新课
提出问题:关于电势差与电场强度这两个物理量,我们前几节课中都已做过具体讨论,现在请同学们回忆这两个物理概念,并思考一下它们有哪些不同之处.
【板书】一、电场强度与电势差的不同之处
1.物理意义不同:电场强度E描述电场力的物征,电势差U描述电场能的特征:
2.E是矢量,U是标量;
3.表达式不同:E=F/q,U=W/q;
4.单位不同:E为V/m,U为V.
刚才,我们共同回忆了电场强度与电势差这两个概念的不同之处.下面,我们在以匀强电场为例讨论一下它们的联系.
【板书】二、电场强度与电势差的联系
【演示】出示如图所示的幻灯片.
问题1:如图所示匀强电场E中,正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点,已知A B两点之间的距离为d,分析电场强度E与电势差 之间有什么关系?
AB间距离为d,电势差为 ,场强为E.把正电荷q从A点移到B时,电场力 所做的功为 .利用电势差和功的关系,这个功又可求得为 ,比较这两个式子,可得 ,即:
这就是说,在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积.如果不是沿场强方向的呢?(学生可以进行讨论分析)
如图所示(教师出示图片)并讲解AD两点间电势差仍为 U,设AD间距离s,与AB夹角 ,将正电荷从A移动到D,受电场力方向水平向右,与位移夹角 ,故电场力做功为 , ,所以 .利用电势差和功的关系, ,比较这两个式子可得 .d为AB两点间距离,也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影.
假设在如图所示的匀强电场E中,有一带电量为+q的粒子在电场力的作用下由A点移到B点,AB两点间的电势差为UAB,距离为l,AB与电场强度的夹角为θ.则电场力所做的功:从力的角度,WAB=Eqlcosθ=EqdAB(1),从能
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