10.3 电势差与电场强度的关系 导学案（含解析） 2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册

第3节　电势差与电场强度的关系 1. 理解匀强电场中电势差与电场强度的关系． 2. 会在非匀强电场中定性分析电势差与电场强度的关系． 3. 会解决两类图像问题． 1. 如图所示，匀强电场的场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B两点相距为d.现将一个电荷量为q的正电荷由A移到B： (1) 试用恒力功的计算公式求静电力所做的功； (2) 试由A、B间的电势差求静电力所做的功； (3) 据静电力所做的功的两种求法，推导电势差与电场强度的关系； (4) 若B、C在同一等势面上，则UAC与电场强度有何关系？ (5) 有人说，电场强度的单位也可以是伏每米，你认为对吗？为什么？ 2. 比较场强的三个表达式． 引入过程 适用范围 说明 E＝ 电场强度大小的定义式 E与F、q无关，是反映某点电场的性质 _____电场 q为试探电荷的电荷量 E＝k 真空中点电荷场强的决定式 由E＝和库仑定律导出 _____电场 Q为场源电荷的电荷量 E＝ 匀强电场中电场强度与电势差的关系 由F＝qE和W＝qUAB导出 _____电场 d为_____ _____ 　　 3. 如图所示，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04 m，有一个2×10-15 kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15 C，给两金属板加200 V直流电压． (1) 求带电粒子所受的静电力的大小； (2) 求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度；(提醒：可以用运动学公式或动能定理计算) (3) 如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的答案又如何？ 4. (1) 如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为(　　) A. 200 V/m　　 B. 200 V/m C. 100 V/m　　 D. 100 V/m (2) 等分法及其推论 ①等分法：在匀强电场中，如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的_____． ②两个推论： a. 在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端电势差_____． b. 在匀强电场中，相互平行的两条线段，无论它们是否与电场线方向平行，只要一条线段是另一条线段的n倍，这条线段两端点的电势差就一定是另一条线段两端点电势差的_____倍． 1. 如图所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且ab＝bc，试比较Uab与Ubc的大小． 2. 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb(　　) A. 等于35 V B. 大于35 V C. 小于35 V D. 等于15 V 1. 如图甲所示，AB是某电场中的一条电场线，若有一电子以某一初速度且仅在静电力的作用下，沿AB由A点运动到B点，所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图乙所示，以下说法正确的是(　　) A. 该电场是匀强电场 B. 电子在A、B两点的电势能EpA>EpB C. 电子在A、B两点的加速度关系是aA>aB D. 电子在A、B两点的速度vA