人教高中物理选修31第一章第5节电势差教学案例

电势差教学案例 我们以电势差为例引导学生进行探究式学习。老师先引导学生掌握电势差的概念，并会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功；再通过类比法教学，使学生进一步理解电势差的概念；最后应用所学知识自己推导静电力做功与电势差的关系式。学生在本节课的教学过程中，应注重用类比法来理解电势差的概念，会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。学生应学会用已知的知识，通过对比来解决未知的知识学习方法，并培养自己的逻辑思维能力。探究过程：（一）引入课题教师：上节课我们学习了静电力做功的特点，从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。下面简要回顾一下上节课学习的内容。（1）静电力做功的特点：（学生回答） （2）电势：电场中某一点，电荷的_，叫做这一点的电势。电势是个相对的量，某点的电势与_的选取有关。因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。通常把_的电势规定为零。教师：电场中两点间电势的差值，叫做电势差。那么，电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。（二）探究过程1、电势差与电势的关系教师活动：引导学生推导电势差与电势的关系式设电场中A点的电势为，B点的电势为，则有或者表示成显然讨论：（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？（2）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？为什么？这与力学中学过的哪个概念相似？2、静电力做功与电势差的关系教师活动：引导学生推导静电力做功与电势差的关系式电荷q从电场中A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：由电势能与电势的关系可得：；所以： 即 或 讨论：UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？学生回答UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，WAB、q均无关，但可由UAB=计算UAB，而WAB却由q，UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。引导学生得出电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C电势差是标量。点评：知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。例题1（教材24页）教师引导学生分析、求解。培养学生对概念的理解能力和分析解决问题的能力。例题之后教师要帮助学生及时总结点评：在应用公式或时，对各物理量的符号的处理方法：计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。3、探究练习：1、关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是 ( )A电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定B电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定C电势差是矢量，电场力作的功是标量D在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点2、在如图所示的电场中，把点电荷q=+210-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=410-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？解：由静电力做功与电势差的关系得VV3、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -210-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？解：电场力所做的功WAB=UABq=20（210-9）= -4.010-8J（三）探究总结：电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB 电场力做功WqU功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，