高中物理-第一章　静电场教学课件设计

电势差和电场强度的关系教师:一.说教材

1.教材地位.本节课学习电势差与电场强度的关系.教材以匀强电场为例进行,介绍二者的关系.电势差与电场强度是本章重要的概念,因为它们分别描述了电场的两大性质:能的性质和力的性质.因此

从教材地位来说,本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系

起来.

2.教材特点.①内容较小(只有11行文字),应用性强,在以后的许多问题中都会涉及本节知识的应用;②逻辑推理能力的要求较高,在推导U=Ed的过程中要能够切实理解推导的条件,需要相关知识点(W=Fs)方可完成推导.

二.说教学目标

知识与能力目标：理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。2、会用U=Ed进行有关计算。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、教师通过问题教学法，启发引导

学生分析推理。2、学生利用学过的知识分析推理，在教师的指导下

总结应用辩析。情感目标1、从不同

的角度认识电场，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。三、说教学重点：理解匀强电场中电势差与电场强度的关系Ｕ＝Ｅd，并且能够推导出这个关系式。教学难点：会用关系式Ｕ＝Ｅd进行有关计算

。

三.说教学重难点

1.重点是对U=Ed的推导和理解(尤其是成立条件的理解).

2.难点是对电势与场强无直接关系的理解.3、突破方法：首先强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后在把电场强度和电势依附于电场的基础上，借助于电场

力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程

，导出电势差与电场强度间的关系;最后又通过分析、运用等环节

，帮助学生深刻的体会所建立起来的关系的物理含义，较好的达成教学目标。四.说教学方法

教师提出不同的情景，提问点拨，让学生思考探究，最后师生共同归纳本节知识结构。教师引导、学生探究五、学习方法：自主探究+小组讨六、教学过程

1、电场强度

量化了电场的力特性，电势量化了电场的能特性。这一点学生已经很清楚了，所以一开始提出这样的问题：我们研究了电场的力的特性，引入电场强度来描述它;我们还研究了电场的能的特性，引入电势来描述它。（由学生回答）那么描述电场的力的特性的电场强度和描述电场的能的特性的电势之间会存在着某种关系吗?让学生讨论并最终得出既然电场强度和电势都是描述电场的特性，那么它们之间就应该存在着某种关系。

2、探究并建立某两个事物或事物的某两个侧面间的关系，通常情况下需要借助于某个媒介来进行，而对于媒介，则要求能与双方都有着某种联系。引导学生得出选择的媒介是“功”

（因为做功必须有力，另一方面还因为做功必然引起能的变化。这一点学生可以想到）3、建立

电势差与电场强度的关系

情景一(AB位于匀强电场中同一电场线上的两点)

如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点,AB间距离为d,场强为E,AB两点间电势差为U,求电场力的功

W=qU

W=qEd

所以:U=Ed

情景二(AC位于匀强电场中两条电场线上的两点)

如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到C点,A.B间距离为d,场强为E,AC两点间电势差为U,求：电荷由A点移到C点时电场力的功W=qU

W=Fs(s为在力的方向上的位移).

W=qEd(A.B间的距离)所以:U=Ed(A.B间的距离).4、让学生根据以上推导用文字将二者关系表述出来(1)式表明:在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积;(2)式表明:在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向

每单位距离上的电势差。5、公式的使用条件让学生

讨论得出(1)电场必须是匀强电场。(2)两点的连线必须

与电场方向平行。(3)电场中，电势降落最快的方向为电场强度的方向

情景三(AB位于非匀强电场中同一电场线上的两点EB>EA)

如图所示将电荷量为q的

电荷由A移动到B点,A.B间距离为d,AB两点间电势差为U,求电场力的功..

W=qEd在这里不能成立,但W=qU还能成立

所以:U=Ed不能成立

请同学们比较AB和AC间的电势差谁大？

这里可以借用平均思想

（二）电势与电场强度无直接关系

情景四(A与B,C与D分别位于非匀强电场中同一电场线上的两点EB>EA,Ec<ED)

让学生：先比较A和B的场强大小，电势

的高低。再比较C和D。电势大场强不一定大，场强大的地方电势不一定大（三）例：(1)如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，它们的连线构成一个直角三角形，AB＝0.12m，AC＝0.05m，把一电荷量q＝－1×10-8C的点电荷从B点移到C点，电场力做功为5×10-7J，把点电荷

从B点移到A点，电场力做功仍为5×10-7J，由此可知电场强度的方向为

，电场强度的大小为

，B、C两点带电电势差是

。【解析】由题意可知：电荷从B移到A、C两点，电场力做功相等，表明电荷在A、C两点的电势能相等，故A、C两点具有相同的电势，A、C两点在同一等势面上，由于电场线垂直于等势面，所以场强方向与AC连线垂直；又由于负电荷从B移到A或C时电场力做正功，表明负电荷受到的电场力方向由B指向等势面AC，故场强方向应当由等势面AC指向B，即由A指向B。B、C两点的电势差UBC＝

C两点在等势面上，UBA＝UBC＝50V，由图示可知AB垂直于AC，故场强：(2)完成本节学案（四）小结：

1.在匀强电场中U=Ed

2.d沿着电场线上的距离

3.电势差与电场强度的关系也可以写做：

4、场强和电势无直接关系

(五)作业:问题与练习2.3板书设计：一、电场强度与电势差的不同之处１、物理意义不同：电场强度Ｅ描述电场力的特征，电势差Ｕ

描述电场能的特征；２、Ｅ是矢量，Ｕ

是标量；３、表达式不同：Ｅ＝Ｆ／q，U=W/q；４、单位不同：Ｅ为Ｖ／m，U为V二、场强强度与电势差的联系。１、在匀强电场中Ｅ＝ＵＡＢ／d２、电场中，电势降落最快的方向为电场强度的方向；３、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。1-6电势差与电场强度的关系电场的两大性质：

①力的性质：

由电场强度描述

②能的性质：

由电势、电势差描述

可用等势面形象表示

在匀强电场中电场力做功的计算EABdEABdLα）从力的角度：ＷAB=FLcosα从能的角度：ＷAB=qUAB由上两式得：=qELcosαUAB=ELcosα=EdB'在匀强电场中电场力做功的计算沿电场线方向电势降落最快结论在匀强电场中，电势差与电场强度的关系：匀强电场的场强两点间的电势差电场线方向的距离（等势面间距）注：1、在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差.2、运算不用带符号（F库、电势、电势能、电场力做功）问题4：电场强度的单位是什么？2、电场强度的单位V/m、N/C1V/m=1J/(C.m)=1N.m/(C.m)=1N/C3、电场强度的物理意义：(1)场强E的方向是电势降落最快的方向。(2)场强E的大小描述沿电场线方向电势降落的快慢。(3)在匀强电场中，在一条直线上，相等距离二点间的电势差相等。.N′60°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？

EM..N解：课堂练习：4．电场强度三个公式的区别：

区别公式公式含义适用范围E=FqE=kQr2E=Ud是电场强度的定义式任意电场是真空中点电荷电场的场强计算公式真空中点电荷电场

是匀强电场的场强的计算公式（d为沿场强方向的距离）匀强电场2、对于求电场力做功的两种途径W=qU和W=qEd，下列说法正确的是（）A．W=qU只适用于匀强电场，W=qEd适用于任何电场B．W=qEd只适用于匀强电场，W=qU适用于任何电场C．它们都适用于任何电场D．它们都只适用于匀强电场课堂小练B回顾等差等势面越密集的地方，电场强度越大。电场线的疏密表示电场强度的大小等势面的疏密也可以表示电场强度的大小结论关系图电场力电场强度电势差电势电势能电场力的功电场力做功与路径无关3、如图所示，两平行板的金属板间始终与电源两极相连，电源电压为8.0V，两板的间距为2cm，而且极板B接地。极板间有C、D两点，C距A板0.5cm，D距B板0.5cm，则（）A．两板间的场强为500V/mB．C、D两点的电势相等C．C点的电势ψC=2.0VD．D点的电势ψD=2.0V

课堂小练D4、如图，两块平行正对的金属板MN分别与电源相连，N板接地.在两板中的P点固定一正检验电荷.现保持M板不动，将N板向下平行移动，则在N板下移过程中，正检验电荷在P点的电势能变化情况是( )A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定B如果保持N板不动，将M板向下平行移动呢？答案:7.5×103；-3.84×10-16；增加5、如图所示，a、b是匀强电场中的两点已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37°角，两点间的电势差Uab=2.4×103V，则匀强电场的场强大小为E=______V/m，把电子从a点移到b点电场力做功W=______J，电子的电势能将______(填“增大”、“减少”或“不变”)6、两平行金属板A、B，接在U＝4×103V的直流电源上，两板间距离d＝2cm，正极板接地.电场中a点距离B板为1cm，a,b间距为0.5cm，a,c间距离为1cm，如图所示.试求：(1)a