人教版高中物理选修3-1第一章教案!31

第一节、电荷及其守恒定律教学设计教学目标（一）知识与技能1知道两种电荷及其相互作用知道电量的概念2知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开3知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开4知道电荷守恒定律5知道什么是元电荷（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点电荷守恒定律难点利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。教具丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。教学过程（一）引入新课新的知识内容，新的学习起点本章将学习静电学将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。【板书】第一章静电场复习初中知识【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示电荷及其相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引（二）进行新课第1节、电荷及其守恒定律【板书】1、电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。原子包括原子核（质子和中子）和核外电子。（2）摩擦起电的原因不同物质的原子核束缚电子的能力不同实质电子的转移结果两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷（3）金属导体模型也是一个物理模型P3用静电感应的方法也可以使物体带电【演示】把带正电荷的球C移近彼此接触的异体A，B参见课本图111可以看到A，B上的金属箔都张开了，表示A，B都带上了电荷如果先把C移走，A和B上的金属箔就会闭合如果先把A和B分开，然后移开C，可以看到A和B仍带有电荷；如果再让A和B接触，他们就不再带电这说明A和B分开后所带的是异种等量的电荷，重新接触后等量异种电荷发生中和【板书】（4）、静电感应把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电提出问题静电感应的原因带领学生分析物质的微观分子结构，分析起电的本质原因把带电的球C移近金属导体A和B时，由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，使导体上的自由电子被吸引过来，因此导体A和B带上了等量的异种电荷感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，是电荷从物体的一部分转移到另一部分。得出电荷守恒定律【板书】2、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分另一种表述一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。引导学生分析问题与练习33元电荷电荷的多少叫做电荷量符号Q或Q单位库仑符号C元电荷电子所带的电荷量，用E表示注意所有带电体的电荷量或者等于E，或者等于E的整数倍。就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。电荷量E的值E1601019C比荷电子的电荷量E和电子的质量ME的比值,为C/1076E【小结】对本节内容做简要的小结作业思考与讨论引导学生完成课本P5问题与练习14说明1、两种电荷及其相互作用、电荷量的概念、摩擦起电的知识，这些在初中都已经讲过，本节重点是讲述静电感应现象要做好演示实验，使学生清楚地知道什么是静电感应现象在此基础上，使学生知道，感应起电也不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分本节只说明静电感应现象。2在复习摩擦起电现象和讲述静电感应现象的基础上，说明起电的过程是使物体中正负电荷分开的过程，进而说明电荷守恒定律3要求学生知道元电荷的概念，而密立根实验作为专题，有条件的学校可以组织学生选学第二节、库仑定律（1课时）教学目标（一）知识与技能1掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量2会用库仑定律的公式进行有关的计算3知道库仑扭秤的实验原理（二）过程与方法通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律（三）情感态度与价值观培养学生的观察和探索能力重点掌握库仑定律难点会用库仑定律的公式进行有关的计算教具库仑扭秤模型或挂图教学过程（一）复习上课时相关知识（二）新课教学【板书】第2节、库仑定律提出问题电荷之间的相互作用力跟什么因素有关【演示】带正电的物体和带正电的小球之间的相互作用力的大小和方向使同学通过观察分析出结论参见课本图121【板书】1、影响两电荷之间相互作用力的因素1距离2电量2、库仑定律内容表述力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比作用力的方向在两个点电荷的连线上公式21RQKF静电力常量K90109NM2/C2适用条件真空中，点电荷理想化模型【介绍】（1）关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的这里可以引导学生回顾力学中的质点的概念容易出现的错误是只要体积小就能当点电荷，这一点在教学中应结合实例予以纠正（2）要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单地指出为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下扩展任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律用矢量求和法求合力利用微积分计算得带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则【板书】3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家库仑）【演示】库仑扭秤模型或挂图介绍物理简史及库仑的实验技巧实验技巧（1）小量放大（2）电量的确定【例题1】试比较电子和质子间的静电引力和万有引力已知电子的质量M19101031KG，质子的质量M21671027KG电子和质子的电荷量都是1601019C分析这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列公式，化简之后，再求解解电子和质子间的静电引力和万有引力分别是可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计【例题2】详见课本P9【小结】对本节内容做简要的小结（三）巩固练习1、复习本节课文及阅读科学漫步2、引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业3、5。说明1点电荷是一种理想化的物理模型，这一点应该使学生有明确的认识2通过本书的例题，应该使学生明确地知道，在研究微观带电粒子的相互作用时为什么可以忽略万有引力不计3在用库仑定律进行计算时，要用电荷量的绝对值代入公式进行计算，然后根据是同种电荷，还是异种电荷来判断电荷间的相互作用是引力还是斥力FQRFMRFQG122121219913276060KK9673099，4库仑扭秤的实验原理是选学内容，但考虑到库仑定律是基本物理定律，库仑扭秤的实验对检验库仑定律具有重要意义，所以希望教师介绍给学生，可利用模型或挂图来介绍第三节、电场电场强度（2课时）教学目标（一）知识与技能1知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态2理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的3能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算4知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算（二）过程与方法通过分析在电场中的不同点，电场力F与电荷电量Q的比例关系，使学生理解比值F/Q反映的是电场的强弱，即电场强度的概念；知道电场叠加的一般方法。（三）情感态度与价值观培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。重点电场强度的概念及其定义式难点对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算教学过程（一）引入新课问题引入电荷间的相互作用力是怎样产生的（二）新课教学第3节电场电场强度1、电场启发学生从哲学角度认识电场，理解电场的客观存在性，不以人的意识为转移，但能为人的意识所认识的物质属性利用课本图145说明电荷A和B是怎样通过电场与其他电荷发生作用电荷A对电荷B的作用，实际上是电荷A的电场对电荷B的作用；电荷B对电荷A的作用，实际上是电荷B的电场对电荷A的作用（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质电场发生的，电荷的周围都存在电场特殊性不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加物质性是客观存在的，具有物质的基本属性质量和能量（2）基本性质主要表现在以下几方面引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样电场能使引入其中的导体产生静电感应现象当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量可见，电场具有力和能的特征提出问题同一电荷Q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小一般不同，这是什么因素造成的引出电场强度的概念因为电场具有方向性以及各点强弱不同，所以造成同一电荷Q在电场中不同点受到的电场力的方向和大小不同，我们用电场强度来表示电场的强弱和方向2、电场强度E由图121可知带电金属球周围存在电场。且从小球受力情况可知，电场的强弱与小球带电和位置有关。引出试探电荷和场源电荷（1）关于试探电荷和场源电荷（详见P12）注意检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响指出虽然可用同一电荷Q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷Q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱实验表明在电场中的同一点，电场力F与电荷电量Q成正比，比值F/Q由电荷Q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/Q来表示电场的强弱（2）电场强度定义电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量Q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强用E表示。公式（大小）EF/Q（适用于所有电场）单位N/C意义P13提出问题电场强度是矢量，怎样表示电场的方向呢方向性物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同指出负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强唯一性和固定性电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷Q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关带领学生总结出真空中点电荷周围电场的大小和方向在此过程中注意引导学生总结公式EF/Q和EKQ/R2的区别及联系3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加（1）点电荷周围的电场大小EKQ/R2（只适用于点电荷的电场）方向如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q参见课本图147说明公式EKQ/R2中的Q是场源电荷的电量，R是场中某点到场源电荷的距离从而使学生理解空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关提出问题如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理（2）电场强度的叠加原理某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和先分析方法（P1314）后举例先在同一直线再不在同一直线。例如课本图133中P点的场强，等于Q1在该点产生的场强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和从而使学生进一步理解到，任何带电体都可以看做是有许多点电荷组成的利用点电荷场强的计算公式及叠加原理就可以计算出其周围各点场强组织学生讨论课本中的【说一说】，由学生讨论后归纳（1）关于静电平衡（2）静电平衡后导体内部电场的特点处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。4、电场线（1）电场线电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。（2）电场线的基本性质电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向电场线的疏密反映电场强度的大小疏弱密强静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远它不封闭，也不在无电荷处中断任意两条电场线不会在无电荷处相交包括相切介绍各种点电荷电场线的分布情况。【演示】模拟电场线指出电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。5、匀强电场1定义电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场2匀强电场的电场线是一组疏密程度相同等间距的平行直线例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场如图1431常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线（三）【小结】对本节内容做简要的小结作业将2、6题做在作业本上说明1电场强度是表示电场强弱的物理量，因而在引入电场强度的概念时，应该使学生了解什么是电场的强弱，同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的，所受电场力大的点，电场强2应当使学生理解为什么可以用比值F/Q来表示电场强度，知道这个比值与电荷Q无关，是反映电场性质的物理量用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法，应结合学生前面学过的类似的定义方法，让学生领会电场强度的定义3应当要求学生确切地理解EF/Q和EKQ/R2这两个公式的含义，以及它们的区别和联系4应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂，一般只限于两个电场叠加的情形通过这种计算，使学生理解场强的矢量性5电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。14电势能和电势【教学目标】1知识与技能（1）理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。（2）理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。（3）明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。（4）了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。2过程与方法（1）通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。（2）培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。（3）通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。3情感、态度与价值观（1）尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。（2）利用等势面图像的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。（3）在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。【教学重点和难点】1重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。2难点掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。【教学方法】类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件【教学过程】复习前面相关知识。1静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。2复习功和能量的关系如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题是什么转化为试探电荷的动能一、静电力做功的特点结合课本图1。41（右图）分析试探电荷Q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1）Q沿直线从A到B（2）Q沿折线从A到M、再从M到B（3）Q沿任意曲线线A到B结果都一样即WQELAMQELABCOS与重力做功类比，引出结论静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。拓展该特点对于非匀强电场中也是成立的。二、电势能寻找类比点力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢属于什么能（移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）思考静电力做功也与路径无关，是否隶属势能我们可以给它一个物理名称吗1电势能由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用EP表示。【思考与讨论】如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢2讨论静电力做功与电势能变化的关系通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。静电力做的功等于电势能的变化。功是能量变化的量度。电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而他们总量保持不变。WAB（EPBEPA）EPAEP【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况正电荷从A运动到B做正功，即有WAB0，则EPAEPB，电势能减少。（1）正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。负电荷从A运动到B做正功，即有WABEPB，电势能增加。（2）负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。对此分析得出电势能为系统所有，与重力势能相类似。3求电荷在某点处具有的电势能问题讨论在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。类比分析如何求出A点的重力势能呢进而联系到电势能的求法。则EPAWAB（以B为电势能零点）电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。4零势能面的选择通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。拓展求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，达到对物理学习全面化的探究要求。三、电势通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1。43（1）定义电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式QEP（与试探电荷无关）（3）单位伏特（V）（4）电势与电场线的关系电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。与电势能相似，我们知道EP有零势能面，因此电势也具有相对性。引导学生得出应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。（5）零电势位置的规定电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。通常以大地或无穷远默认为零。与零电势能的位置规定是否有相似之处呢思考与讨论参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是Q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢四、等势面在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢学生在电场中常用等势面来表示电势的高低。1等势面电场中电势相同的各点构成的面。寻找等势面找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。2等势面与电场线的关系在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。WABEPAEPBQAQB0讨论什么情况下会出现力做功为零的情况引导分析得出FV电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。而沿着电场线的方向，电势越来越低。归纳总结可得出电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图145的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。等势面越密，电场强度越大。等势面不相交、不相切。3应用等势面由等势面描绘电场线方法先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。布置作业P221、2、3、7第五节、电势差教学目标（一）知识与技能掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。（二）过程与方法通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。（三）情感、态度与价值观培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。教学重点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。教学难点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。归纳推理法、讲授法教学过程（一）引入新课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）进行新课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ABBABUABAU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BAU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PBABEW势的关系可得；所以即或EPAPQBPQEAQBAQU讨论UAB由什么决定由WAB、Q决定吗WAB由Q、UAB决定吗学生答UAB仅由电荷移动QBWA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AB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V1V1J/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QWUABABU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。（三）课堂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，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场课余作业书面完成P25“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。第六节、电势差与电场强度的关系教学目标（一）知识与技能1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UED，并且能够推导出这个关系式。2、会用关系式UED进行有关的计算。3、理解电势与场强无直接的关系。（二）过程与方法通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养（三）情感、态度与价值观通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。教学重点UED及其成立条件。教学难点电势与场强无直接的关系；会用关系式UED进行有关的计算。教学方法分析归纳法。教学用具多媒体辅助教学设备教学过程（一）引入新课提问你学过哪些描述电场性质的物理量学生答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，可用等势面形象表示。提问等势面有哪些特点学生答等势面的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。过渡既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢下面我们就来推导它们间的关系。（二）进行新课1、电场强度与电势的关系教师场强与电势差也无直接关系吗如何进行讨论呢学生思考后分析可仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论等势面上，每相邻两个等势面间距表示它们间的电势差，故可用等势面的疏密来表示电势差由图知，电场线密处，等势面也密，即场强大处，电势差也大教师场强与电势差有何定量关系引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系右图是一个匀强电场，场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为U，A、B之间相距为D。现将一个电量为Q的电荷由A移到B，你可以用几种方法计算电场力所做的功（1）WFDQED（2）WQU即得UED或EUD若A、B不在同一条电场线上如右图根据电势差的定义式，得UABBAQ用D表示A、B在场强方向上的距离AB，则上式可写为UABED师生互动，得出总结结论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乘积。教师上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗学生思考、讨论后回答不适用。因为在非匀强电场中，电荷从A移至B的过程中，受的电场力为变力，W电场不能写成FS电场强度与电势差的关系UABED注只适用于匀强电场D沿电场方向的距离问题由UABED，得到，这个式子表示什么含义从式子中可看出E的单位是什么DUEAB学生答在匀强电场中，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。由，可得E的单位为V/M，即1V/M1N/C。DEAB引导学生推导1V/M1N/C1V/MCN1MJSJ（三）实例探究【例1】如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2CM，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60角，则此电场的电场强度多大【例2】如图所示，在场强为E40103N/C的匀强电场中有相距5CM的A、B两点，两点连线与电场强度成30角。求A、B两点间的电势差。解析A、B连线不沿电场方向，不能直接用公式UABED计算A、B两点间的电势差。根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质，可过B点作一等势面，在等势面上找一点，使A、的连线沿场强方向，求即可BBA解过B点作一垂直于电场线的平面即等势面，过A点作电场线的平行线，二者交于点，如图，显然N/C17102N/CABU,23051430COS3EB（四）课堂总结一、电势差与电场强度的关系UED只适用于匀强电场D沿场强方向的距离二、有关于计算场强的三个公式（适用于任何电场）（只适用于点电荷）（只适用于匀强电场）课余作业书面完成P27“问题与练习”第1、2、3题；思考并回答第4题。QFE2RQKEDUE第七节、静电现象的应用教学目标理解静电感应现象,知道静电平衡条件；理解静电屏蔽重点难点重点静电现象的应用难点静电感应现象的解释教具高压起电机、多媒体教学过程一、静电平衡的特点1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为零。2、处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。3、导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。二、阅读课本了解本节内容，并回答下列问题1、放电现象有哪些2、什么是火花放电什么是接地放电3、尖端放电的原理是什么4、尖端放电的原理有何应用避雷针的发展历史是怎样的5、静电有哪些应用6、哪些地方应该防止静电二、利用实验和录像教学高压起电机、电荷分布演示器、静电现象（包括静电复印、静电除尘、静电喷漆录象）三、解决问题1、火花放电和接地放电；2、火花放电是指物体上积累了电荷，且放电时出现火花的放电现象；接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷接入大地进行时时放电的现象；3、尖端放电的原理物体表面带电密集的地方尖端，电场强度大，会把空气分子“撕裂”，变为离子，从而导电；4、可以应用到避雷针上；避雷针的发展史介绍富兰克林与国王的避雷针“尖端”与“圆端”之争；5、静电除尘，静电复印，静电喷漆；6、静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电；四、练习1如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为Q和2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为R（2RL）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_方向_作业课后“问题与练习第八节、电容器与电容（1课时）教学目标（一）知识与技能1、知道什么是电容器及常见的电容器；2、知道电场能的概念，知道电容器充电和放电时的能量转换；3、理解电容器电容的概念及定义式，并能用来进行有关的计算；4、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，有什么关系；掌握平行板电容器的决定式并能运用其讨论有关问题。（二）过程与方法结合实物观察与演示，在计算过程中理解掌握电容器的相关概念、性质。（三）情感态度与价值观体会电容器在实际生活中的广泛应用，培养学生探究新事物的兴趣。重点掌握电容器的概念、定义式及平行板电容器的电容。难点电容器的电容的计算与应用教具准备常见的电容器示教板,带电羽的平行板电容器,静电计,介质板,感应起电机,电线教学过程（一）复习前面相关知识要点场强、电势能、电势、电势差等。（二）新课教学第七节、电容器与电容展示各种电容器并做解释这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量电容1、电容器（1）构造任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。（2）电容器的充电、放电操作把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。现象从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能操作把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电现象从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流放电后,两极板间不存在电场,电场能转化为其他形式的能量提问电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么待学生讨论后总结如下【板书】充电带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能放电带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能2、电容与水容器类比后得出。说明对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，QCU，Q正比于U。（1）定义电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。（2）公式UC（3）单位法拉（F）还有微法（F）和皮法（PF）1F106F1012PF（4）电容的物理意义电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关3、平行板电容器的电容（1）演示感应起电机给静电计带电（详参阅P29图1。74）说明静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U现象可以看到保持Q和D不变，S越小,静电计的偏转角度越大,U越大,电容C越小；保持Q和S不变，D越大，偏转角度越小，C越小保持Q、D、S都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U越小电容C增大（2）结论平行板电容器的电容C与介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离D成反比平行板电容器的决定式真空介质KDS4KDR44、常用电容器（结合课本介绍P30）（三）小结对本节内容要点进行概括（四）巩固新课1、引导学生完成问题与练习。2、阅读教材内容。第九节、带电粒子在电场中的运动（2课时）教学目标（一）知识与技能1了解带电粒子在电场中的运动只受电场力，带电粒子做匀变速运动。2重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动类平抛运动。3知道示波管的主要构造和工作原理。（二）过程与方法培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动。（三）情感态度与价值观1渗透物理学方法的教育运用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，不计粒子重力。2培养学生综合分析问题的能力，体会物理知识的实际应用。重点带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点带电粒子在电场中的偏转问题及应用。教学过程（一）复习力学及本章前面相关知识要点动能定理、平抛运动规律、牛顿定律、场强等。（二）新课教学1带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。例带电粒子在电