《6电势差与电场强度的关系》教学设计(江苏省市级优课)-物理教案

电势差与电势强度的关系教学目标1．理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系，知道公式U＝Ed的推导过程。2．能够熟练应用U＝Ed和E＝eq\f(U,d)解决有关问题，并能从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生分析、解决问题的能力。教学重点难点重点：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距离的乘积。难点：1.电场强度的大小为什么等于两点间的电势差与这两点沿电场方向距离的比值的问题。2．电势与场强无直接关系。场强和电势在数值上没有必然关系，即场强大的地方电势不一定高；场强为零的地方电势不一定为零；场强相同的地方电势不一定相同；电势相同的地方场强不一定相同。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活动一：回顾与思考教师：我们已经探讨了两种描述电场性质的物理量：电场强度、电势及电势差，请完成下列表格中的内容并小组内讨论、交流。物理量电场强度电势电势差意义定义矢标性决定因素教师：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。活动二：探究匀强电场中电势差与电场强度的关系教师：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）W＝Fd＝qEd（2）W＝qU即得：U＝Ed或E＝U／d学生思考：在上面讨论中，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，电场强度E与电势差UAB之间又有什么关系？学生小组交流：如右图根据电势差的定义式，得UAB=用d表示A、B在场强方向上的距离AB′，则上式可写为：UAB=Ed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：UAB=Ed注：①只适用于匀强电场②d：沿电场方向的距离学生小组讨论：对非匀强电场的定性分析，在正点电荷Q的电场中，A、B、C三点，AB=BC，要求比较UAB和UBC的大小。活动三：电场强度的另一种表述教师：由UAB=Ed，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？学生：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/m=1N/C。教师：引导学生推导1V/m=1N/C1V/m=学生思考并小组讨论：1.电场强度的几个公式间的区别与联系2.电势为0处电场强度就为0吗？请举例说明。活动四：典例剖析例1：如图所示，电场中某条电场线上a、b两点相距为d，电势差为U，同一点电荷在a、b两点所受的电场力大小分别为F1和F2，则下面说法中正确的是()A．a点的场强等于U/dB．a点的场强大于b点的场强C．如果F1＝F2，则该电场为匀强电场D．如果F1<F2，则a点场强小于b点场强图中的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势φa=-50V，φb=-20V，则a、b连线中点c的电势φc应为()A.φc=-35VB.φc>-35VC.φc<-35VD.条件不足，无法判断φc的高低例2：图中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=15V、φB=3V、φC=-3V，求D点的电势是多少伏？思考：若已知AB边长为10cm，能求该匀强电场的场强吗？活动五：课堂总结1.电