人教版高二物理选修3-1：1.5电势差 教案设计
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。
人教版高中物理选修3-1教案设计.5电势差
猜想：电势差的大小与零电势点的选取有关吗？ 无关
（3）电势差是标量。其正负表示大小。
我们知道，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，若导体 上各点存在电势差，则电荷就要定向移动，电场力就要做功。可 见，电势差与电功有一定的关系。
2、电场力做的功（电功）：WAB E pA E pB qU AB
E
上时速度为0。令φ2=0，则该电荷
的电势能Ep=4J时，其动能大小为
(） C
A) 16J ; B) 10J C) 6J； D) 4J
解：从φ 3→φ 1，由动能定理有：qφ 3-qφ 1=0-20……① 又φ 1-φ 2=φ 2-φ 3 因φ2=0 故有 qφ1=-qφ3……②
联立①②解得： qφ1=10J qφ3=-10J 即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=（-10+20）J 由能量守恒定律可知：当Ep=4J时，Ek=6J
少？
解：（1）
U AB
WAB q
(6 10 4 ) 3 10 6 V
200V
（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V
（3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。
（4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
mgh=mVC2/2-mVB2/2……①
而
vB… …3g②h
联立①②解得：vC 5gh
（2）从A→C，根据动能定理得：mg·2h+qUAC=mVC2/2
解之得：
UAC
mgh 2q
7、如图所示，实线为电场线，虚 φ1 φ2 φ3 线为等势线，且相邻两等势线间
最新人教版选修3-11.5《电势差》教案.doc
1. 5电势差三维教学目标：（一）知识与技能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，知道两点之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公式进行相关的计算。
（二） 过程与方法结合静电力做功、电势能、电势，通过对比让学生深入理解电势差及静电力做功与电势差之间的关系。
（三） 情感态度与价值观培养学生类比的学习方法，培养学生的逻辑思维能力。
重点：静电力做功公式理AB AB qU W =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。
教学活动教学过程：复习提问：1、静电力做功的特点是什么？生：静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。
2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？生：重力势能3、静电力做功与电势能的关系是什么？生：静电做正功，电势能减小；静电做负功(克服电场力做功)，电势能增大。
PB PA AB E E W -=(观看flash 动画)4、电势是如何定义的？ 生：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。
qE P =ϕ 5、观察下图，请问此楼顶的高度是多少，此楼地上部分有多高？生：高度可以是50m 也可以是60m.因为我们可以取不同的地方的高度为零。
但是此楼地上部分高度为50m 。
6、观察下图中A 点电势是多少？生：不知道，当规定了零电势之后才能说某点的电势是多少。
7、同学们有没有想一想，如果规定C 点的电势为零，那B 点的电势是否真的是1V 。
生：是1V ，B 点的电势总是比A 点的电势高1V 。
我们发现无论我们规定的电势零点在哪，两点间的电势差都是不变的。
引入：在物理学中两点的电势的差值往往比电势更重要。
这就是我们今天要认识的一个新的物理量，电势差。
新课学习：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。
人教版高中物理选修(3-1)-1.5《电势差》教案
1．公式WAB＝qUAB中各物理量的符号处理方法：
2．用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA.
■重点点拨（方法学习）
■及时训练（巩固学习）
1在电场中有A、B两点，它们的电势分别为φA＝－100 V，φB＝200 V．把电荷量q＝－2.0×10－7C的电荷从A点移到B点，电场力是做正功还是做负功？做了多少功？
【学习流程】
■问题引导（自主学习）
物体有高低之分，物体间存在高度差，电场中各点的电势也有高低之分，因此也会存在“电势差”．高度差与起点(零点)选择无关，那么，电场中两点间的“电势差”与零电势的选择又有什么关系呢？
电势差的定义是怎样的？跟电压有区别吗？
电势差与静电力做功的关系是怎样的？
■诱思讨论（合作学习）
2如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV，－3.4 eV，－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(1)a、b、c三点的电势大小；
课题：电势差
【学习目标】
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；
3.知道电势和电势差的关系；
【重点难点】
重点：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。
难点：电势差的定义（比值）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。
(2)a、b间，b、c间电势差的大小．
3．如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q＝－1.0×108C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为( )
2019-2020年高中物理 1.5 电势差教案 新人教版选修3-1(I)
2019-2020年高中物理 1.5 电势差教案新人教版选修3-1(I)教学三维目标：（一）知识与技能理解电势差的概念；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；（二）过程与方法知道电势和电势差的关系；（三）情感态度与价值观培养学生概括、归纳、类比的能力和抽象思维能力。
重点：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。
难点：在电场中电场力对电荷做功与能量转化间问题的认识。
教具：投影仪，黑板教法：讲练结合教学过程：一、复习：1、电场力做功的特点，2、负电荷沿ANB路径运动时，分析电场力方向，电场力做功，电势能的变化，判断A、B点电势高低。
二、新课教学：1、电势差：（又叫电压）电势差是电场中两点间的电势的差值，2、电势与电势差的比较：（1）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关；电势差的大小，与选取的参考点无关。
（2）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，符号：V，都有正负值；电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；电势差的正负表示两点的电势高低之差。
3、若电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功W AB ， A、B两点之间的电势差U AB。
应用计算时，相关物理量的正、负号应代入，得结果（1）定义式：1V=1J/C（2）＞0，电场力做正功；＜0，电场力做负功；＞0，＞电势降低；＜0，＜电势升高例如：U AB=10V，移动0.5库仑正电荷电场力做功W= ，移动1库仑负电荷电场力做功W= 。
二、典型例题分析：【例1】：将一个电量为－2×10－9C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力做功1.4×10－8J，N、M两点间的电势差U NM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做多少功？U MN为多少？判断N、M两点间的电势高低。
【解析】（1）W NM=－1.4×10－8J，（2）W MN=1.4×10－8J，说明：应用计算时，注意各物理量用正负值代入。
高中物理选修3-1学案：1.5 电势差
第5节电势差学习目标核心提炼1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
1个概念——电势差2个公式——U AB＝φA－φBU AB＝W ABq2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系。
3.会用U AB＝φA－φB及U AB＝W ABq进行有关计算。
一、电势差1.定义：电场中两点间电势的差值。
也叫电压。
2.电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关(填“有关”或“无关”)。
3.公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则U AB＝φA－φB，U BA＝φB －φA，可见U AB＝－U BA。
4.电势差是标量，U AB为正值，A点的电势比B点的电势高；U AB为负值，A点的电势比B点的电势低。
5.电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是V。
二、静电力做功与电势差的关系1.推导：⎭⎬⎫W AB＝E p A－E p BE p A＝qφA，E p B＝qφB⇒W AB＝qU AB⇒U AB＝W ABq。
2.结论：静电力做功与路径无关，只与初、末位置间的电势差有关。
思考判断1.电势差的正、负代表了电势差的大、小。
(×)2.U AB＝8 V，表示A点电势比B点高8 V。
(√)3.某点电势也可以看成是该点与零电势点的电势差。
(√)4.电势差U AB等于将电荷q从A点移到B点时，静电力所做的功。
(×)W AB q 可知，U AB与W AB成正比，与q成反比。
(×)5.由U AB＝电势与电势差的关系[要点归纳]1.关于电势差的四点说明(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关。
在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。
(2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。
A、B间的电势差记为U AB，B、A间的电势差记为U BA。
U AB＝－U BA。
高二物理人教版选修3-1第一章 5 电势差
取有关
无关
数值关系 联 单位
UAB=φA-φB,当 φB=0 时,UAB=φA 相同,均是伏特(V),常用还有 kV、mV 等
系 标量性
都是标量,但均具有正负
物理意义
均是描述电场能的性质的物理量
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
【例题1】 有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中 的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电 场力对电荷做9×10-4 J的功,问:
势点,即 φB<φC,UBC=-300 V。 UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
解法二:直接代入数据求。
电荷由 A 移向 B 克服电场力做功即电场力做负功,
WAB=-6×10-4 J,
UAB=������������������������
5 电势差
核心素养培养目标
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.掌握电势差的表达式,知 道电势差的正、负号与电势 高低之间的对应关系 3.会用 UAB=φA-φB 及 UAB=WqAB 进行有关计算
核心素养思维导图
知识自学
自我检测
阅读教材第20~21页“电势差”一节,知道什么叫电势差,理解电势 差和电场力做功之间的关系。
(2)6.0×10-7 J 6.0×10-7 J 电势能减少 6.0×10-7 J
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
(1)静电力做功与路径无关,只与始、末两点的位置
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：电动势
2 电动势王丽君整体设计教学分析电动势是本章的一个难点。
教科书明确提出了“非静电力”的概念，让学生从功和能的角度理解非静电力，知道非静电力在电路中所起的作用，并能从“非静电力”做功的角度去理解电动势的概念。
同时为了降低难度，教科书直接给出了电动势的定义式，但只是说“电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功”，没有用比值的方法严格定义。
电源的内阻在后面的闭合电路欧姆定律学习中很重要，本节作了一些铺垫。
我们常说要让学生经历科学过程，其形式是多种多样的。
学生可以通过讨论或实验认识新的规律，通过阅读来了解前人的工作过程，跟着教师的思路一环套一环地接受新的概念等，这都是经历科学过程的不同形式。
教学目标1．知道电源是将其他形式的能转化成为电能的装置。
2．了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3．了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。
4．理解电源内电阻。
教学重点难点电动势概念的建立是重点也是难点。
此套书多处对“通过做功研究能量”的思想都有阐述和铺垫，此处再次运用这种功能关系的观点来学习电动势。
可以使学生对电源电动势有深刻的理解，同时也很好地培养了学生的理性思维习惯。
本节课从静电力做功和非静电力做功进行比较建立电动势的概念。
也为后面第7节闭合电路的欧姆定律学习作了铺垫。
教学方法与手段实验演示、逻辑推理。
在电压和电动势这两个容易混淆的概念中通过静电力做功和非静电力做功进行比较教学，建立新的概念。
课前准备教学媒体金属板、酸溶液、灵敏电流计、多种型号的干电池、学生电源、导线、电键、小灯泡、投影仪。
知识准备1．课前复习：电势差的定义式：U＝W q。
2．课前说明：在金属导体中，能够自由移动的电荷是自由电子，由于它们带负电荷，电子向某一方向的定向移动相当于正电荷向相反方向的定向移动。
为了方便本节按照正电荷移动的说法进行讨论。
教学过程一、导入新课实验引入：按如图所示电路分别接入三节干电池和铅蓄电池（学生电源）依次接通开关，观灯泡亮度变化。
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【解析】（1）W NM =－1.4×10－8J ， V q W U NM NM 7102104.19
8=⨯-⨯-==--
（2）W MN =1.4×10－8J ， V q W U MN MN 7102104.19
8
-=⨯-⨯==--
【例3】一个电荷量为1×10－
5C 的电荷，从电场外某点移到电场内的一点A 时，克服电场力做功0.006J ，则A 点的电势为 600 V ；如果此电荷从电场外移到电场内的另一点B 时，电场力做功0.002J ，则B 点的电势为 200 V ， U AB = 400 V ；若有另一电荷量为0.2C 的负电荷从A 移到B 点，电场力做正功，大小为 80 J 。
练习：
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ ）
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。
2、一个带正电的质点，电量q =2.0×10－
9C ，在静电场中由a 点移到b 点，在
这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－
5J ，质点的动能增加了8.0×10
－5
J ，则a 、b 两点间的电势差U a －U b 为（ ）
A 、3×104 V
B 、1×104V
C 、4×104 V
D 、7×104 V
四、课堂小结：
1、电势差和电势的概念；
2、电势差和电势的区别；
3、应用AB AB qU W =计算时的注意事项。
知识的再认知。