电势差与电场强度的关系教案

精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 1 / 14 电势差与电场强度的关系教案 李元中 电话：重庆市大足第一中学校 论文类别：学科教学类 学段：高中 学科：物理 摘要：本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系 ；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式。 对于这节课的教学，首先利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法，建立起电势差与电场强度间的关系，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的。因此，笔者根据教学实践对本节做如下设计。 关键词：电势差；电场强度；关系；教学设计 一、教学目标 知识与能力目标： 1定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系；理解匀强电场中电势差与电场强度的关系 U=能推导这个关系式。 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 2 / 14 2会用 U=确 d 的含义。 3通过分析寻找物理量之间在内在联系，培养学生分析推理能力。 过程与方法 1通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力。 2学生利用学过的知识分析推理、启发引导、分析推理，在教师的指导下总结应用。 情感态度与价值观 1从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题 。 2通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。 二、教学重点： 1对匀强电场中电势差与电场强度的关系 U 理解。 2能够推导出这个关系式。 三、教学难点 1非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。 2用关系式 U 四、教学方法： 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 3 / 14 学生自主探究、小组讨论的启发式综合教学法 五、 复习 1电场强度：放入电场 中某点的电荷所受的静电力 q 的比值，叫做该点的电场强度。 2电势差的概念：电场中两点间电势的差值叫做电势差。 3静电力功的两种计算方法： W?AB?然电场强度 E、电势差 U 都可以描述电场，那么两者之间有何关系？ 新课教学 1匀强电场中电势差与电场强度的关系。 如图所示，匀强电场中 A、 B 两点 的电势差为 试探电荷 q 从电场中 A 点 移动到 B 点，求：静电力做的功 W 为多少？ 通过提问学生，得出以下结论： W?图所示，匀强电场的电场强度为 E，电荷 q 从 A 点移动到 B 点，求：静电力做的功 W 为多少？ 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 4 / 14 抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论： q 所受的静电力是： F?为匀强电场中电场强度 E 处处相等，所以电荷 q 所受的静电力 F 是一个恒力，静电力做的功 W 为： W?Fd?较功的两个计算结果，可以得到： d 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的 距离的乖积。 2思考与讨论： 上面讨论中 A、 B 两点位于同一条电场线上。 如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还 能得出以上结论吗？试试看。 设与电场强度的夹角为。 沿着电场线的距离为 d，则电荷 q 从 A 点移到 B 点静电力所做的功 W： 从力的角度， 从能的角度， 上两式得： 此，当 d 代表 A、 B 两点沿电场线的距离时，也能得出 d 3电场强度与电势差的关系也可以写作： 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 5 / 14 E?d 它的意义是：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。也可以理解为：在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。 由上式还可以得到电场强度的另一个单位：伏 特 每米。 1 伏 /米 1 焦 /库 1 牛 ?米牛 /库 1 米 1 库 ?米 因此，这个单位与前面学过的单位牛 顿 每库 仑 相同。 4注意事项： 上式的适用条件：匀强电场； d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离。 电场强度与电势的大小无直接关系；它们的方向关系为：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联系。 问题与练习 匀强电场的电场线与 10 8电荷从 A 移至 B，静电力做功 6 10 8J， ： 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 6 / 14 电场强度的方向； 设 B 处电势为 1V，则 A 处电势为多少？ 电场强度的 大小是多少？ 如图所示的方框中为一匀强电场， A、 B、 C 三点为电场中的三点，电势分别为 ?A?24V、 ?B?12V、 ?C?24V，试用作图法作出该电场的电场线。 拓展练习 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线，虚线 V， ?b?3V,那么 a、 b 连线中表示过 a、 b 两点的等势面，电势分别是 ?a?5 点 c 的电势 ?A ?c?4?c?4V C ?c?4述情况都有可能 本题小结： E?用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场的问题， d 可以进行定性的分析。 六、教师小结 电场力的大小跟电场强度 E 有关系，即： F 荷由于电场力的作用在电场中两点间移动时所做的功跟这两间的电势差 ： 于力 和功是互相联系的，所以电场强度与电势差之间存在精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 7 / 14 着必然的联系。在匀强电场中， 非匀强电场中，电势差 的关系要复杂的多，但 可以由该关系式进行定性的判断。电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联 系。 七、课后作业： 1、完成问题与练习： 1、 2、 3、 4。 2、阅读教材内容 八、板书设计： 一、复习相关知识 1电场强度： 2电势差的概念：电场中两点间电势的差值叫做电势差。 . 3静电力功的两种计算方法： W?AB?、场强强度与电势差的联系。 在匀强电场中E?d 电场中，电场强度的方向就是电势降落最快的方向 两个相同的单位： V/m、 N/C。 参考文献： 1张维善，优化探究同步导学案，广东教育出版社 013精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 8 / 14 年 5 月 2李更磊，电势差与电场强度关系的两个错误拓展 中学物理 011年 21期 3赵显风 , 匀强电场的电势差与电场强度的关系 数理化学习 007年 05期 教学目标 : 知识与技能 掌握电势差与电场强度的关系 过程与方法 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系 情感态度与价值观 1、感知科学的价值和应用 2、培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念 重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用 教学过程： 复习提问 1、电场的两大性质： 力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示； 能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 9 / 14 表示。 2、等势面有哪些特点？ 沿等势面移动电荷电场力不做功； 等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势； 任两个等势面不相交。 既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系。 新课教学 一、电势与电场强度的关系 电场强度大的地方电势是否一定高？反之？ 电场强度为零的点电势一定为零吗？反之？ E 值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关， 所以上述问题不可能有肯定答复。 E 大处 ?不一定高， ?高处 E 也不一定大。 E 为零处 ?不一定为零， ?为零处 E 不一定为零 . 结论：场强与电势无直接关系 . - 1 - 二 、电场强度与电势差的关系 . 根据电势差的定义式，得 ?E? d 表示 A、 B 在场强方向上的距离 则上 式可精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 10 / 14 写为： U= E d 上式是在匀强电场中推出的，它不适用于非匀强电场。 在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。 U 是两点间的电势差， d 是沿电场方向的距离 计算时代入绝对值 由 E?得 E 的单位 ? 、场强的三种求法 E F / 用于任何电场 E E U / 巩固新课 1、在电场强度为 600 N/A、 B 两点相距 A、 B 两点连线是沿着电场方向时，则 A、 B 两点的电势差是 _ V。若 A、 B 两点连线与电场方向成 60角时， 则 A、 B 两点的电势差是 _V；若 A、 B 两点连线与电场方向垂直时，则 A、 B 两点的电势差是 _V。 2、如图，在匀强电场中的 M、 N 两点距离为 点间的电势差为 V， M、 N 连线与场强方向成 60角，则此电场的电场强度多大？ 3、如图所示，在场强为 E 10N/C 的匀强电场中有相距 A、 B 两点，两点连线与电场强度成 30角。求 A、精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 11 / 14 B 两点间的 电势差。 小结： 对本节内容要点进行概括，并引导学生概括场强三公式、对比其适用条件。 布置作业： 2。 - - 新课标第一网不用注册，免费下载！ 第六节 、 电势差与电场强度的关系 教学目标 知识与技能 掌握电势差与电场强度的关系 过程与方法 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系 情感态度与价值观 1培养学生的理论探究精神， 2认识并欣赏自然规律的简洁美 重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。 学情分析：的使用条件以及应用 教学过程： 复习 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 12 / 14 1电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力 做该 电场力功的求法： W?F 电 s 、电势差 么两者之间有何关系？ 新课教学 1 培养 q 从匀强电场中的 A A、 B 两点的电势差为 ： W 为多少？ 如图所示，匀强电场的电场强度为 E，电荷 q 从 A 点移动到 B 点，求：静电力做的功 W 为多少？ 比较功的两个计算结果，可以得到 d 即：匀强电场 中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积 2思考与讨论： 上面讨论中 A、 B 两点位于同一条电场线上。如 果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以 上结论吗？试试看。 当 d 代表 A、 B 两点沿电场线的距离时，还能得出 d 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 13 / 14 3电场强度与电势差的关系也可以写做 E?d 它的意义是：在匀强电场中，向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 特 每米，这个单位与前面学过的单位牛 顿 每库 仑 相同。 4注意： d。 如：点电荷产生的电场中某点定为电势零 如在匀强电场中场强相等，但各点电势不 电势相等的地方电场强度不一定相等。如在等量的异种电荷的电场中，两电荷连但场强不相等。而处于静电平衡的导体内部场强为零，处处相等，电势也相等 问题与练习 1、两块带电的平行金属板相距 10板之间的电势差为 0V。在两板间与两板等距离处有一粒尘埃，带有 ?0C 的电荷。这粒尘埃受到的静电力是多大？这粒尘埃在静电力的作用下运动到带正电的金属板，静电力所做的功是多少？ ?13 精品文档 2016 全新精品资料 全程指导写作 独家原创 14 / 14 新课标第一网不用注册，免费下载！ 2