高中电势差教案

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高三选修3-1物理《电势差》教案

高三选修3-1物理《电势差》教案

高三选修3-1物理《电势差》教案学习内容 1.5 电势差学习目标 1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。

2.掌握两点间电势差的表达公式,知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。

3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的有关公式进行计算。

学习重、难点电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算。

学法指导自主、合作、探究知识链接1.在电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的和有关,但与电荷经过的无关。

2.电场力做正功,电势能;电场力做负功,电势能。

3.电荷在电场中某一点的与它的的比值,叫做这一点的电势,定义式:。

学习过程用案人自我创新【自主学习】不同的`位置作为测量高度的起点,同一地方高度的数值;但两个地方的高度差却。

选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值;但电场中某两点间的电势的差值。

一、电势差(U):1、概念:。

设电场中A点的电势为 ,B点的电势为,则它们之间的电势差可以表示成 =也可以表示成 =问:(1)与成什么关系?(2)电势差是标量还是矢量?电势差的正负表示什么?2、电势差的单位:符号:二、电势差与静电力做功的关系(通过W=EPA—EPB推导)= 或 =(1)只要知道电场中两点的电势差,就可以求出在这两点间移动电荷时静电力做的功,而不必考虑和。

(2)公式的适用范围?【例题解析】例1、如图,是某电场中的一条直电场线。

一电子从a点由静止释放,它将沿直线向b点运动,则可判断( )A.该电场一定是匀强电场B.场强Ea小于Eb b aC.电子具有的电势能EPa一定大于EPbD.电势Ua一定低于Ub例2、有一带电荷量q= C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功 J.从B点移到C点电场力做功 .(1)AB,BC,CA间电势差各位多少?(2)如以B点的电势为零,则A,C两点的电势各为多少?电荷在A,C两点的电势能各位多少?例题3、如图所示,一负点电荷产生的电场中有A、B两点,两点间的电势差为200V,电量为-6×10-8C的电荷从B点移到A点,它的电势能改变多少?该电荷在A、B两点的电势能哪个大?哪点场强大?哪点电势高?达标检测 1.下列说法中哪些是正确的()A.沿电场线的指向,场强一定越来越小B.沿电场线的指向,电势一定越来越低C.沿电场线方向移动电荷,电势能逐渐减小D.在电场力作用下,正电荷一定从电势高处向电势低处移动2.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的定义式UAB=WAB/q说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1VD.若电荷由A点移到B点的过程,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3.如图13-5-2所示,在同一条电场线上有A、B两点,已知将-q从A点移到B点,外力克服电场力做功,则电场线的方向是由点指向点的;A、B两点比较,点的电势高.4.如图13-5-3所示,电场中有A、B两点,则下列说法中正确的是()A.电势,场强EA>EBB.电势,场强EA<EBC.将电荷+q从A点移到B点电场力做了正功D.将电荷-q分别放在A、B两点时具有的电势能EA>EB5.a、b为电场中的两点,且a点电势高于b点,则可知()A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功,电势能增加B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功,电势能减少C.无论移动的是正电荷还是负电荷,电荷的电势能都要减少D.无论是否有电荷移动,a点电势能总是大于b点的电势能6.如图13-5-4所示,a、b、c是一条电场线上的三点,a、b间的距离等于b、c间的距离.用和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定()A. B.Ea>Eb>EcC. D.Ea=Eb=Ec7.若带正电荷的小球只受电场力的作用,则它在任意的一段时间内()A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D.不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动[高考资源网]8.图9是某匀强电场的等势面示意图,A、B两点相距5cm,θ=53°,一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动,则此微粒的质量为_______kg.(取g=10m/s2)9.在如图所示的电场中,把点电荷q=+2×10-11C,由A点移到B点,电场力做功WAB=4×10-11J.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?10.一带负电的粒子,q=-2.0×10-9C,在静电场中由a点运动到b点,除电场力外,其它力作的功为6.0×10-5J,粒子动能增加了8.0×10-5J,求a、b两点间的电势差Uab等于多少?。

《电势差》 教学设计

《电势差》 教学设计

《电势差》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关。

(2)掌握电势差与电场力做功的关系,会用公式 UAB = WAB /q 进行计算。

(3)了解电势差的单位伏特(V),能区分电势差和电势的概念。

2、过程与方法目标(1)通过类比高度差来理解电势差,培养学生的类比思维能力。

(2)通过推导电势差与电场力做功的关系,培养学生的逻辑推理能力。

3、情感态度与价值观目标(1)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。

(2)培养学生严谨的科学态度和合作精神。

二、教学重难点1、教学重点(1)电势差的概念。

(2)电势差与电场力做功的关系。

2、教学难点(1)电势差的概念的建立。

(2)应用电势差与电场力做功的关系进行计算。

三、教学方法讲授法、讨论法、类比法、练习法四、教学过程1、新课导入通过生活中的实例,比如水电站中水流从高处流向低处形成水压差,从而推动水轮机做功,引出电场中电荷在不同位置具有不同的电势能,也存在类似的“势差”,即电势差。

2、概念讲解(1)类比高度差:从地面上不同高度的两点存在高度差,引导学生理解电场中不同位置的电势也存在差值,这就是电势差。

(2)定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。

设电场中 A 点的电势为φA,B 点的电势为φB,则 A、B 两点间的电势差表示为 UAB =φA φB。

(3)强调:电势差是标量,但有正负之分。

若 UAB > 0,表示 A 点电势高于 B 点电势;若 UAB < 0,表示 A 点电势低于 B 点电势。

3、电势差与电场力做功的关系(1)推导:假设一个电荷量为 q 的电荷在电场力的作用下从 A 点移动到 B 点,电场力做的功为 WAB。

根据电场力做功与电势能变化的关系,WAB = EPA EPB,而电势能与电势的关系为 EP =qφ,所以WAB =qφA qφB =q(φA φB) = qUAB,得到 UAB = WAB / q 。

高中物理教案电势差

高中物理教案电势差

高中物理教案电势差教材:高中物理教材教学目标:1. 了解电势差的概念和定义;2. 掌握电势差的计算方法;3. 理解电势差与电场强度的关系;4. 能够应用电势差解决相关问题。

教学重点:电势差的概念及计算方法教学难点:电势差与电场强度的关系教学过程:一、导入(5分钟)教师通过实例引入电势差的概念,介绍电势差对电荷移动的影响,引起学生对电势差的兴趣。

二、讲解电势差(15分钟)1. 定义:电势差是指两点之间的电势差异,通常表示为ΔV;2. 计算方法:ΔV = V2 - V1,即电势差等于两点电势之差;3. 电势差的单位是伏特(V)。

三、演示实验(15分钟)教师进行实验演示,通过改变电势差的大小和方向,观察电荷在不同电场中的运动情况,帮助学生理解电场对电荷的作用。

四、练习与讨论(15分钟)1. 布置相关练习题,让学生通过计算和分析题目,巩固电势差的概念和计算方法;2. 引导学生讨论电势差与电场强度的关系,帮助学生加深理解并解决问题。

五、拓展应用(10分钟)通过案例分析和实际应用场景,引导学生了解电势差在电路中的应用,培养学生综合运用知识解决问题的能力。

六、总结与反馈(5分钟)总结电势差的概念、计算方法及应用场景,让学生复习和梳理所学知识,并对学生进行反馈,查漏补缺。

七、作业布置布置相关作业,让学生巩固所学知识,为下节课的学习做好准备。

教学反思:本节课通过梳理电势差的概念、计算方法和应用场景,使学生掌握了电势差的基本知识,培养了学生解决实际问题的能力。

同时,通过实验演示和讨论引导学生深入理解,提高学生的学习兴趣和认识水平。

在教学中要注重引导学生思考和实践,培养学生的分析和解决问题能力。

电势差教学设计

电势差教学设计

高中物理〔新课标〕课堂教学教案年月日篇二:电势差教案1教学设计(二)教学分析本节容以比值法定义电势差的概念为起点,强化电势差与电场力做功和试探电荷无关,运用理论探究的方法,由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系,从而得到电势差命名的由来。

在物理学中,特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念,电势差往往比电势更有意义。

引入电势差的概念,使求静电力做功的计算十分方便,不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径,特别是对于静电力是变力时,就只能用wab=quab来计算。

教学目标1.运用类比值定义的方法,得到电势差的公式,让学生理解电势差的概念。

2.推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进展相关的计算。

3.通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势上下之间的对应关系,培养比照学习的学习方法,培养逻辑思维能力。

教学重点难点本节容的重点是静电力做功公式uab= wab q 、wab=quab的理解和该公式的具体应用。

本节容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。

教学方法与手段首先在学生已有的根底上引导学生为什么要提出电势差概念,运用比值法定义电势差引入概念的教学,以加深对该比值式的理解,并学会熟练应用静电力做功的公式进展相关的计算。

通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式,确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势上下之间的对应关系,并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。

让学生明白为什么要学,怎样学,学了有什么用,以此来突破教学的难点。

课前准备教学媒体多媒体课件、实物投影仪。

知识准备复习电场力做功和电势能的关系式,电势和电势能关系式。

复习高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。

学生活动设计电势差、电势能概念抽象,本课采用类比方法。

学生活动主要安排讨论、思考,要求学生能用准确的语言来表述定义的形式和归纳的过程。

电势差与电势能高中一年级物理科目教案

电势差与电势能高中一年级物理科目教案

电势差与电势能高中一年级物理科目教案【前言】物理学中电势差与电势能是重要的概念,它们贯穿于电学的各个方面。

正确理解和掌握电势差与电势能的概念对于学生建立起电学知识的框架和培养科学思维具有重要意义。

本文将结合一年级物理科目的特点,设计一份电势差与电势能的教案,帮助学生理解和掌握相关概念。

【教案】【第一部分:教学目标】1. 理解电势差的概念:电势差是指电场力对单位电荷所做的功。

2. 理解电势差的计算公式:ΔV = W / q。

3. 掌握电势能的概念:电势能是指电荷由于在电场中的位置而具有的能量。

4. 理解电势能与电势差之间的关系:电势能差等于电势差与电荷之积。

【第二部分:教学重点】1. 理解电势差的概念与计算方法。

2. 掌握电势能的概念与计算方法。

3. 理解电势能与电势差之间的关系。

【第三部分:教学过程】1. 导入:通过一个生活实例,如电池驱动电路中的电流传导,引出电势差与电势能的概念。

2. 展示:通过展示电势差的计算公式ΔV = W / q,引导学生理解电势差的概念与计算方法。

3. 实践:设计实验,使用一个带电粒子在电场中移动的模型,让学生感受电势能的变化与电势差的关系。

通过实验数据的采集与计算,巩固电势能与电势差之间的关系。

4. 拓展:通过举例讲解不同位置的电势能差,引导学生理解电势能与电势差之间的关系。

例如,同一电场中两点之间的电势能差等于电势差与电荷之积。

5. 练习:组织学生进行相关题目的练习,巩固对电势差与电势能的理解与计算方法。

【第四部分:教学评价】1. 提供示范题目,要求学生进行解答。

考察学生对电势差与电势能的理解及计算方法。

2. 给予反馈与讲解,帮助学生理解和纠正错误,加深对概念的理解。

3. 布置作业,要求学生独立完成一些应用题,巩固相关知识点。

【第五部分:教学反思】本节课通过生活实例、实验、练习等多种教学方式,帮助学生理解和掌握了电势差与电势能的相关概念。

通过实践与练习,学生对电势差与电势能之间的关系有了更深入的理解。

高中物理电势差教案

高中物理电势差教案

高中物理电势差教案
教学目标:
1.了解电势差的概念及其在电学中的重要性;
2.掌握电势差的计算方法;
3.能够应用电势差的概念解决相关物理问题。

教学重点和难点:
重点:电势差的概念及计算方法;
难点:电势差与电场强度的关系理解。

教学过程:
一、导入(5分钟)
老师简要介绍电势差的概念及其重要性,引导学生思考电势差与电场强度之间的关系。

二、讲授(15分钟)
1.电势差的概念:对两点之间的电势差进行解释,并引入电势差的计算公式;
2.电势差的计算方法:通过具体例题演示电势差的计算;
3.电势差和电场强度的关系:介绍电势差与电场强度的关系及其物理意义。

三、练习(20分钟)
1.课堂练习:学生独立完成若干道电势差计算题;
2.小组讨论:指导学生进行小组讨论,共同解决电势差相关问题。

四、总结与拓展(10分钟)
1.总结电势差的概念及计算方法;
2.拓展:引导学生思考电势差在电学中的应用,并提出相关问题进行思考。

五、课堂作业(5分钟)
布置相关题目作业,要求学生复习并加深对电势差的理解。

教学反思:
本节课主要围绕电势差的概念展开,通过课堂讲授、练习以及讨论等多种形式,引导学生深入理解电势差的概念及其计算方法,提高学生对电学知识的掌握能力和应用能力。

在教学过程中,要注意引导学生充分思考问题,并帮助他们建立良好的物理思维模式。

实验验证电势差公式的教案

实验验证电势差公式的教案

教案题目:实验验证电势差公式一、教学目标1.理解电势差的概念及其意义;2.掌握电势差公式的推导过程;3.熟悉用实验验证电势差公式的方法;4.提高学生实验操作能力和实验分析能力。

二、教学重难点1.理解电势差的物理意义;2.掌握电势差公式的推导过程;3.了解实验中应注意的问题。

三、教学内容1.电势差的概念及物理意义电势差是指单位电荷在电场中从一点移动到另一点时所具有的电位能差。

电位能是电荷与电场相互作用的结果,是电场的一种体现。

在静电场中,电场强度是恒定的,因此电势差只取决于电荷的起点和终点。

电势差越大,电荷移动所具有的能量也就越大。

例如,在电源的两端附近,电势差较大,从正极到负极移动的子就具有了较大的能量,可以用来推动电路中的电子运动,产生电流。

2.电势差公式的推导过程电势差公式可以用电场强度和电势差的概念推导出来:设电场强度为E,A点电势为V1,B点电势为V2,则电势差为:ΔV = V2 - V1因为电场强度E等于电势梯度∇V,根据一维情况下的电势梯度定义可以得到:E = -dV/dx因此,两点之间的电势差可以表示为:ΔV = -∫E dx这个式子的物理意义是,沿着电场从A点到B点移动的单位电荷所具有的电位能的变化大小。

这个式子也可以用电场强度的定义来推导出来。

3.实验验证电势差公式的方法实验装置:实验装置主要包括电源、两个电极、导电电解质溶液、高阻电位计、电极连接导线等。

实验步骤:1)将电解质溶液滴到两个极板上,使两个电极完全浸入电解质中。

2)将一个电极连接到电源的正极,另一个电极连接到电源的负极,用高阻电位计测量两个电极之间的电势差。

3)调节电源输出电压,使电极之间的电势差达到所需的值。

4)测量两极板之间的距离。

5)重复上述操作,并记录电势和距离的变化以及电源输出电压的变化。

四、教学方法1.讲授法给学生讲解电势差公式的推导过程,帮助他们理解电势差的物理意义和实验的操作方法。

2.实验操作法在教学中,将讲解与实验操作相结合,让学生在实验中更好地理解电势差的概念和意义,并提高他们的实验操作技能和数据分析能力。

电势差教案教学目标1理解电势差的概念及其定义式UAB

电势差教案教学目标1理解电势差的概念及其定义式UAB

第五节“电势差”教案教学目标:1.理解电势差的概念及其定义式U AB =qW AB ,会根据电荷q 在电场中移动时电场力所做的功W AB 计算电势差U AB ,会根据电势差U AB 计算电荷q 在电场中移动时电场力所做的功W AB =qU AB.2.理解电势的概念,知道电势和电势差的关系U AB =φA -φB .知道电势差的值与零电势的选择无关.3.知道在电场中沿着电场线的方向,电势越来越低.4.知道什么是电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系.教学重点:电势、电势差的概念.教学难点:电势、电势差的概念引入. 教学方法:教学过程:[学生答]电场的两个基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用(电场的力的性质),并使之具有能(电场的能的性质).[引言]前面已经学习了电场的力的性质,用场强来描述,今天我们来学习电场的能的性质,板书:电势差[引导]要考虑电场的能的性质,必涉及到电场力的做功.对它的讨论可类比于重力场中的重力做功.[[学生答]重力做功与路径无关,仅跟物体的重力,物体移动的初末位置的高度差有关.对同一物体,两位置的高度差越大,重力做功就越多.只要初末位置确定,即高度差确定,移动同一物体重力做功就相同. [问题]同样为场力做功,电场力做功是否也具有同样的特点呢?在匀强电场E 中,电荷从A 经任意路径运动到B ,则W AB =Eq ·s 其中s 为A 、B 间沿电场力方向的位移.[结论]电场力做功也与路径无关,仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关.证明电场力做功与路径无关.E +q C 重力对物体做功 电场力对物体做功同一物体,决定于初末位置 同一电荷,决定于初末位置两位置确定,为一恒量h mg W G = 两位置确定,也为一恒量电=q W 与路径无关 与路径无关电势差:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与电荷量q 的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差.在数值上等于单位正电荷由A 点移到B 点时电场力所做的功W AB.[答]比值定义法.[出示板书]定义式:U AB =AB AB AB qU W qW =⇒ [问题]U AB 由什么决定?由W AB 、q 决定吗?W AB 由q 、UAB[学生答]U AB 仅由电荷移动的初末位置A 、B 决定,与所经路径、W AB 、q 均无关,但可由U AB =qW AB 计算U AB . 而W AB 却由q ,U AB 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U AB 与q 、W AB 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.[出示板书]物理意义:电势差反映了电场本身的性质.符号V1V=1 J/C电势差是标量,电场力做功可正可负,故两点间电势差也可正可负.正负表示大小. 电势差的绝对值叫电压,用U 表示.由W AB =qU AB 可知,电场力做功只与始末位置有关,与具体路径无关.1电子伏特:在电压为1V 的两点间移动电子时,电场力所做的功,即1eV=1.6×10-19J . [指示]应用W AB =qUAB①可将q ,U AB ,连同正负号一同代入.②将q ,U AB 的绝对值代入.功的正负依据电场力的方向和位移(或运动)方向来判断. 应用U AB =qW AB 求U AB 时,将W AB ,q 正负号一同代入. [例题]在如图所示的电场中,把点电荷q =+2×10-11C ,由A 点移到B 点,电场力做功W AB =4×10-11J .A 、B 两点间的电势差U AB 等于多少?B 、A 两点间的电势差U等于多少?V V q W U AB AB 21021041111=⨯⨯==-- V q W U BA BA 21021041111-=⨯⨯-==--[练习]如图所示的电场中,A 、B 两点间的电势差U AB =20 V ,电荷q =-2×10C 由A 点移到B解:电场力所做的功W AB =U AB ·q =20×(-2×10-9)=-4.0×10-8J 或:电场力所做功W AB =U AB ·q =20×2×10-9=4×10-8J.因F 电方向从B 到A ,s 方向由A 到B ,故电场力做负功.[学生答]先确定一参考平面的高度为零,物体与参考平面的高度差即为物体的高度.A B E · ·一般选地面为参考平面.[学生思考回答]选择一参考平面的电势为零,研究点与参考平面间的电势差即为该点的电势.电势用φ表示.[指出]一般点电荷形成的电场中取无穷远处电势为零;电器接地时,取接地点电势为零.电势:电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点(零电势点)时电场力所做的功.[指出]有了电势的概念,即可用两点的电势的差值来表示两点间的电势差.U AB =φA -φB U BA =φB -φA[引导得出]电势也为一标量,可正可负,正负表示大小.[学生答]类比于两位置的高度差与零位置选取无关,两点间的电势差也与零电势点选取无关. [问题]电场中某点的电势由什么决定[引导学生分析]与重力场中的高度相类比,可知电场中某点电势由与零势点选取和这一点在电场中的位置确定,跟在此是否放置试探电荷无关.故电势是描述电场本身能的性质的物理量.[出示板书]物理意义:电势是描述电场本身能的性质的物理量.[出示板书]性质:电场中某点电势由与零势点选取和这一点在电场中的位置确定,跟在此位置是否放置试探电荷无关.[过渡]电势既然描述电场的性质,故不同点的电势不同,有高低之分,如何判断电势[引导学生分析]只要两点间的电势差的情况了解了,电势高低即可清楚,故可取一电荷在电场中移动讨论电场力做功.如 ∵W AB >0,q >0 ∴φA -φB =U AB =q W AB >0,即φA >φB ∵W AB <0,q <0∴φA -φB =U AB =q W AB >0,即φA >φB[结论,出示板书]沿电场线方向,电势越来越低.[过渡]刚才讨论了电场力做功,这一过程必对应能的转化,类比于重力做功对应使重力势能转化,电场力做功对应也是一种势能的转化,称之为电势能.[问题]那电场力做功,对应的电势能怎样转化?重力做多少功,重力势能减少多少.重力做多少负功,重力势能增加多少.类比:电场力做多少正功,电势能就减少多少;电场力做多少负功,电势能就增加多少. [练习]电场中A 、B 两点的电势是φA =800 V ,φB =-200 V ,把电荷q =-1.5×10-8C 由A 点移到B 点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少,增加或者减少多少? 解:U AB =φA -φB =800-(-200)=1000 V F A B • • • • E -q A B E F +q v v∴W AB =qU AB =(-1.5×10-8)×1000=-1.5×10-5 J电场力做负功,则电势能增加,增加1.5×10-5J.1.关于静电场中某点电势的正、负,正确的说法是哪个?(C )A .B .电势的正、负取决于场源电荷的正、负,若该点处在正场源电荷周围的静电场中,C.D .2.将带电量为6×10-6C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3×10-5J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10-5J(1)A 、C 间的电势差U AC.(2)电荷从A 移到B ,再从B 移到C解:(1)U AC ==⨯-⨯+⨯-=+=---655106102.1103q W W q W BC AB AC 3 V (2)∵W AC =W AB +W BC =-3×10-5+1.2×10-5=-1.8×10-5J ,可见电势能增加了1.8×10-5J .四、小结:本节课我们学习了一下几个方面的的内容:1.电势差、电势两个概念均采用比值定义法定义,都与检验电荷q ,电场力所做功无关,仅由电场本身的因素决定,故都表示电场本身的性质.2.电势差、电势、电场力做功,电势能类比于重力场中的高度差、高度、重力做功,重力势能来学习、理解,这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.3.(1)qW U AB AB =,将W AB ,q 正、负号一同代入. (2)W AB =q ·UABa .将q 、UABb .将q 、U AB 的绝对值代入,根据电场力与位移(或运动)方向间关系判断电场力做功的正负.(3)U AB =φA -φB ,U AB =φB -φA. 五、板书设计六、作业:课外练习 电势差 定义式:q W U AB AB =,U AB 不由W AB 、q 决定,由电场中A 、B 两点的位置决定. 物理意义:电势差反映了电场本身的性质. 单位:V ,1V=1J/C性质:电势差是标量,正负表示大小,电势差与零势点无关.W AB =q •U AB ,W AB 由q 、U AB 决定.故电场力做功与路径无关,且W AB =-△ε. 电势:研究点与参考平面间的电势差即为该点的电势.电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点(零电势点)时电场力所做的功. 物理意义:电势是描述电场的能的性质的物理量. 性质:电势是标量,正负表示大小,电势与零势点有关.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB电势。

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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A ϕ,B 点的电势为B ϕ,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q
E P =ϕ可得:A PA q E ϕ=;B PB q E ϕ= 所以: )(B A AB q W ϕϕ-=


讨论:U AB 由什么决定?由W AB 、q 决定吗?W AB 由q 、U AB 决定吗?
[学生答]U AB 仅由电荷移动的两位置A 、B 决定,与所经路径,W AB 、q 均无关,但可由U AB =q
W AB
计算U AB ,而W AB 却由q ,U AB 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U AB 与q 、W AB 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q W U AB AB =或AB AB qU W =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。

课堂练习:
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 =+2×10-11C ,由A 点移到B 点,电场力做功W AB =4×10-11J 。

A 、B 两点间的电势差U AB 等于多少?B 、A 两点间的电势差U BA 等于多少?
解:由静电力做功与电势差的关系得 210210411
11=⨯⨯==--q W U AB AB V 2-=-=AB BA U U V
3、如图所示的电场中,A 、B 两点间的电势差U AB =20 V ,将点电荷q = -2×10-9C ,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
W AB =U AB ·q =20×(-2×10-9)= ×10-8J
(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U AB 与W AB 成正比,与q 成反比.只是可以利用W AB 、q 来测量A 、B 两点电势差U AB .
电场力做功W=qU.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。

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