15电势差-陕西省蓝田县前卫中学高中物理选修3-1教案
人教版物理【选修3-1】优秀教案：1.5《电势差》
选修3-1第一章1.5电势差教学设计一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时，得出电势差与电势零点的选择无关。
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。
二【教学目标】（一）知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系，（二）过程与方法培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力（三）情感态度与价值观通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．三【教学重点难点】重点：电势差的概念；静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。
所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。
，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图七【课时安排】一课时八【教学过程】（二）情景引入、展示目标☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。
对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。
只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.★问题：电☆答：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。
▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置，也为一恒量。
（三）合作探究、精讲点播因此在物理学中，把这比值定义为电势差。
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？。
高中物理选修3-1教案4：1.5 电势差教学设计
5 电势差教学目的：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。
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。
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。
教学过程一．课前导学复习引入：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、质疑讨论质疑讨论1：什么叫电势差、电势差与电势有怎样的关系？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A ϕB ϕ或者表示成显然质疑讨论2：（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？质疑讨论3：静电力做功与电势差有怎样的关系？引导学生推导静电力做功与电势差的关系式或讨论：U AB 由什么决定？由W AB 、q 决定吗？W AB 由q 、U AB 决定吗？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 =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。
高中物理人教版选修3-1教案-电势差_教学设计_教案_2
教学准备1. 教学目标1. 知识与技能目标a. 理解电势差的概念及正值、负值的含义；b. 会用公式进行计算；c. 掌握电势差和电场力做功的关系，会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。
2. 过程与方法目标a. 通过电势差的推导过程，能概括、归纳出电势差的定义式；b. 通过与高度，高度差的比较，掌握类比法在物理学中的作用；c. 通过功能关系，掌握电场力做功与电势差之间的关系；3. 情感态度与价值观目标a. 通过课堂中电势差的学习，了解高压电的知识，同时加强防护的意识；b. 通过理论联系实际教学思想，体会物理知识来源于生活实际中，感受探究的乐趣，养成分析物理概念的严谨态度和习惯；2. 教学重点/难点1. 重点明确电场力的功和电势能的变化之间的关系及建立电势差的概念2. 难点（1）理解电场中两点间的电势差由W/Q定义，但它的值由场源电荷的分布及两个点的位置决定，而与W、q无关；3. 教学用具课件4. 标签物理教学过程一、新课导入在高压电线杆上通常可以看到“高压危险”的警示牌，媒体上也经常播送一些由于高压造成的伤亡事件，人体所能承受的最大安全电压只有36 V，可户外的高压线电压高达几万甚至几十万伏，奇怪的是，落在高压线上的小鸟却安然无恙，你知道是为什么吗？这是由于小鸟两脚间的电势差很小，学完本节课你就能解释这一奇怪的现象。
二、新课教学（一）电势差1.设疑：我们知道，一个物体所处的高度与测量的起点有关，但两个物体间的高度差却与测量的起点无关。
例如，水压，高楼，重力势能的改变量等等，想一想，某点电势的高低与零电势点的选择是否有关？电场中两个点间电势的差值与零点的选择是否有关？（一）电势差与静电力做功的关系5.[投影]某实验者在做研究不同电荷从同一点A移动到另外同一点B电场力做功情况的实验数据，如下表：[教师]结果说明什么问题？（学生讨论）从实验数据可归纳出：电场力做功与电荷量的比值是一个定值，这个值与电场中的两点有关，也说明这个比值可以反映电场中的一个性质。
选修3-1 1.5电势差 教案
5．电势差教材分析本节内容以电势的概念为起点,再次运用类比的方法,把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时,得出电势差与电势零点的选择无关。
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。
学情分析已知力学中重力做功未知理解电势差的概念；计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。
想知1．通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；知道电势和电势差的关系。
2．应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
难知电势差的定义及在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少的认识。
错知电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
教学用具：课件、多媒体辅助教学设备。
教学过程［新课导入］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。
（投影）1．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的___________有关，与电荷___________无关，即电场力做功与重力做功有着相同的特点。
因此电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做___________。
（起始位置和终止位置；移动路径；电势能）2．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做________时，电荷的电势能________；电场力做_________时，电荷的电势能__________。
电场力做功的多少等于_________。
写出电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式______________________。
（正功；减少；负功；增加；电势能的减少量；W AB＝E PA－E PB）3．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到___________位置时所做得功。
通常把___________的电势能规定为零。
（零势能；无限远处或大地）4．电势：电场中某一点，电荷的______________________，叫做这一点的电势。
高中物理 电势能、电势及电势差》教案 教科版选修3-1-教科版高中选修3-1物理教案
电势、电势差和电势能[教学结构]电势能、电势、电势差三个物理量联系密切，表示电场的能的性质。
三个概念均很重要，但需要突出电势差概念的理解和应用。
一、电势能1.电场力的功W=F·S S应是沿电场线方向位移，根据F、S的方向决定电场力做正功、负功。
电场力做功与路径无关，与重力功比较理解上述内容2.电势能：电荷在电场中具有的势能，和重力势能一样要确定0势能的位置。
比0电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。
电势能用ε表示，单位焦耳〔J〕3.电势能与电场力的功的关系，W=－△ε△ε=ε2－ε1，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加。
与重力功和重力势能变化的关系进行比较。
二、电势1.电势定义：U=εq。
图1所示为正点电荷的电场，为距Q无穷远处，此处电势能为零，把电量不同的正电荷q1、q2、q3……从无穷远处A点移到电场中B点，电场力做负功为W1、W2、W3……，所以电荷在B点电势能应为ε1、ε2、ε3，虽然q不同，ε不同，但它们比值，εεε11223q q q,,相同，用此理解，电势的概念为单位电量电荷在B处所具有的电势能，或理解为1库仑的电荷从B到A电场力做的功。
2.电势是标量，单位：伏特简称伏，用V表示，1V=1J／C。
从上面过程分析可知，在离场源无穷远处电势为0。
(1)正电荷电场中，处处电势为正，负电荷电场中，处处电势为负。
(2)沿电力线方向，电势降低。
3.电势能与电势的关系，ε=υq，对照电场力和电场强度的联系和区别进行比较。
判断q 在正、负点电荷电场中的电势能的正负，分q为正、负电荷两种情况考虑。
4.等势面：电场中电势相等的点构成的面(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，与在同一水平面上移动的物体重力不做功的道理一样(2)等势面一定与电场线垂直(3)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。
思考点电荷电场等势面情况(4)处于静电平衡的导体是等势体。
等势体不是电势为零三、电势差1.1.电势差的定义：电场中两点间的电势的差值。
陕西省蓝田县前卫中学人教版高中物理选修3-1复习课件：15电势差(共12张PPT)
⑵WAB=qUAB
静电力做功与路径无关，只与初、末位置 的电势差有关。
同步检测 1.在研究微观粒子时常用电子伏特（eV）做
能量的单位。1eV等于一个电子经过1V电压加 速后所增加的动能，那么1 eV等于多少焦耳？
-19
1eV=1.6 ×10 J
2. 如图所示是一个正电荷的电场，两虚线是以
J。求：
(1)匀强电场的场强E； (2)电荷从b移到c，电场力做的功W2； (3)a、c两点间的电势差Uac。
小结
1. 理解电势差的概念
2.两点间电势差的表达式
1）UAB＝ ΦA-ΦB 2） 关系UAB＝
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．
知识回顾
1.静电力做功的特点？ 静电力做功与电势能的变化有什么关系？
2.类比 地势（高低）：h 电势（高低）：φ
1.5 电势差
一、电势差
1.定义 电场中两点间电势的差值 叫做电势差，也叫 电压 。
2.公式
设电场中A点电势为ΦA，B点电势为ΦB，则AB之间的 电势差可以表示为
UAB＝ ΦA-ΦB ， BA间的电势差表示为
点电荷为圆心的同心圆，A、B两点的电势差为4 V 。有一个q＝－1.0×10－8 C的点电荷，从A点沿不
规则曲线移到B点，电场力做功为( B )
A.4.0×10－8 J B. －4.0×10－8 J C. －2.5×10－9 J D. 路径不清，不能确定
3.将一正电荷从无限远处移入电场中M点，静电力 做功W1＝6×10-9J，若将一个等量的负电荷从电场 中N点移至无限远处，静电力做功W2＝7×10-9J，则
UBA＝ ΦB-ΦA ， 由此可知：UAB＝ - UBA． 3.单位
陕西省蓝田县前卫中学高中物理人教版选修3-1课件：15电流和电源(共14张PPT)
IQ t
通过导体横截面的电量 时间
国际制单位： 安培（A）
其他常用单位：mA(毫安)， A(微安）
单位换算关系：1mA 103 A,1A 10 6 A
电视机的示波管中，电子枪在2秒内发射了 6 1013
个电子，则电视机的示波管中电流的大小是（ A ）
A. 4.8106 A B. 31013 A C. 9.6106 A D. 3106 A
（E）
的本领大小
大小： 等于电源没有接入电路 时两极间的电压
单位： 伏特，简称伏（V）
干电池的电动势约为1.5V
练习
1、关于电源电动势，下列说法正确的是（ B ） A.电源两极间的电压一定等于电源电动势 B.电源在没有接入电路时两极间的电压等于电动势 C.所有电源的电动势都是相同的 D.2号电池比5号电池的电动势要大
2、关于电流和电源的叙述，下列说法错误的是（D ）
A.电荷的定向移动形成电流 B.单位时间内通过导体横截面的电荷量等于电
流的大小 C.电源是为电路提供持续电压的装置 D.金属导体内，电子定向移动的方向就是电流
的方向
小结
1.意大利化学和物理学家伏打最早发明了直流电源 2.形成电流的条件：
（1）存在_自__由___电__荷___（2）导体两端存在__电___压___ 3.电源外部电路中电流从电源的___正___级流向电源的_负__极; 在电源内部电流从电源的_负___极流向_正___极 4.电流的定义式 ___I=__Q_/__t
意大利医学教授伽伐尼
• 意大利化学和物理学家伏打最早发明了直 流电源
一、电流 ——电荷的定向移动形成电流
1.电流的形成条件 ①有能够自由移动的电荷——自由电荷 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子 ②导体两端存在电压
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1.5 电势差
教学目标 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。
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。
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。
教学重难点 应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学过程：（一）引入新课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：
（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。
（二）新课教学
1、电势差:
（1）定义：电场中两点间的 的差值。
（2）电场中两点间的电势差与零电势点的选择 。
（3）公式:B A AB U ϕϕ-=或A B BA U ϕϕ-=，可见A B AB U U -=
（4）电势差是 ，可以是正值，也可以是负值，它的正负表示两点电势的 。
（5）电势差的单位是 ，符号是 。
讨论：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[来源:学+科+网Z+X+X+K]
（1）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：
PB PA AB E E W -= 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-=
即
B A AB qU W =
或
q B W U A B A =
讨论：UAB 由什么决定？由WAB 、q 决定吗？WAB 由q 、UAB 决定吗？ 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=q W AB
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。
［结论］电势差UAB 与q 、WAB 均无关，仅与电场中A 、B 两位置有关。