从电势差的角度理解电场强度 考点学案— 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docxVIP

从电势差的角度理解电场强度 把握基础知识 (1)由公式UAB＝Ed得E＝ (2)公式适用于匀强电场电场强度的计算。 (3)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。 (4)电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 。 重难点突破 1.电场强度三个公式的区别 　　区别 公式　　 物理含义 引入过程 适用范围 E＝eq \f(F,q) 电场强度的定义式 F∝q，eq \f(F,q)与F、q无关，反映某点电场的性质 适用于一切电场 E＝keq \f(Q,r2) 真空中点电荷电场强度的决定式 由E＝eq \f(F,q)和库仑定律导出 在真空中，场源电荷Q是点电荷 E＝eq \f(U,d) 匀强电场中电场强度与电势差的关系式 由F＝qE和W＝qU导出 匀强电场 2.对E＝eq \f(U,d)的理解 (1)在匀强电场中，沿任意方向电势是均匀变化的。因此，在同一直线上相同间距的两点间电势差相等。若将匀强电场中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1/n倍。 (2)在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端点电势差相等。 (3)沿电场强度的方向是电势降落最快的方向，且电场强度越大电势降落得越快。 趁热打铁 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15 V、φB＝3 V、φC＝－3 V，由此得D点的电势φD＝　　　　。 对应考点：E=eq \f(U,d)与力学知识综合 [例]　如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0、方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，问： (1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？ (2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大) [思路点拨]　解答本题应把握以下三点： (1)物体做直线运动的条件； (2)对小球的受力分析； (3)公式E＝eq \f(U,d)的意义。 规律方法： (1)由等势面的分布情况，根据电场线与等势面的关系，画出该电场的电场线，根据粒子的运动特点进行受力分析，判断粒子的带电性质，然后选用相应的物理规律求有关物理量。 (2)应用公式U＝Ed时需要注意下面几个问题：①此式仅适用于匀强电场。②d是指电场两点间电场线方向上的距离，而不是两点间连线的长度。 对应考点二：利用匀强电场中电势的特点确定电场的方向 如图所示的方框中为一匀场电场，A、B、C三点为电场中的三点，电势分别为φA＝24 V，φB＝12 V，φC＝－24 V，试用作图法作出该电场的电场线。 [思路点拨]　匀强电场的特点：电场线等距离且平行，不沿电场线的其他任意直线上电势均匀分布。 规律方法：在匀强电场中，电场线是一簇相互平行的直线，等势面也相互平行且电场线垂直于等势面，根据在匀强电场中沿任意方向电势均匀降落来确定电场方向。  参考答案 一、把握基础知识 答案：eq \f(UAB,d)、电势差、电场强度、电势。 二、重难点突破 趁热打铁 解析：由匀强电场中电势差公式得：φA－φD＝φB－φC 解得：φD＝9 V。 答案： 9 V 对应考点：E=eq \f(U,d)与力学知识综合 [例] [解析]　(1)作出电场线如图甲所示，由题意知，只有小球受到向左的电场力，电场力和重力的合力与初速度才可能在一条直线上，如图乙所示，只有当F合与v0在一条直线上才可能使小球做直线运动。所以小球带正电，小球沿v0方向做匀减速运动。由图乙知qE＝mg。相邻等势面间的电势差用U表示，所以E＝eq \f(U,d)， 所以q＝eq \f(mg,E)＝eq \f(mgd,U)。 (2)由图乙知F合＝eq \r(?qE?2＋?mg?2)＝eq \r(2) mg(因为qE＝mg) 由动能定理得：－F合sm＝0－eq \f(1,2)mveq \o\al( 2,0) 所以sm＝eq \f(mv\o\al( 2,0),2\r(2) mg)＝eq \f(\r(2)v\o\al( 2,0),4g) [答案]　(1)正电　eq \f(mgd,U)　(2)eq \f(\r(2)v\o\al( 2,0),4g) 对应考点二：利用匀强电场中电势的特点确定电场的方向 [解析]　在图示的匀强电场中，沿AB方向和AC方向电势都是均匀降低的，因φA＝24 V，φC＝－24 V，则AC连线的中点O的电势必为零，而AO的中心点O′的电势一定等于12 V，即O′和B在同一等势面上，连接BO′即为该匀强电场中的一条等势线，根据电场线与等势面垂直可画出电场的电场线，如图所示，作图步骤如下： (1)连接AC，并作出AC的中点O； (2)再作