年高中物理 1.5 电势差教案 新人教版选修3-1
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.5《电势差》

【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.5《电势差》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】教师活动学生活动设计意图(一)预习检查★问题:电场的两个基本性质是什么?☆答:电场的两个基本性质:电场的力的性质()电场的能的性质(电势能、电势、)在学习电势时,我们知道,选择不同的位置作倾听、回答巩固知识点为电势零点,电场中某点的电势的数值也会改变,那么,在物理学中,能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢?(二)情景引入、展示目标重力做功有什么特点?☆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:电场力做功具有什倾听、思考、回答↓培养学生的分析能力↓么特点呢?☆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。
1、定义: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WAB 与电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB。
2、定义式:★问题:分析、思考培养思维、理解能力↓这是采用什么方法定义的? ☆答:比值定义法★问题: 由什么决定? 是否与 、q 有关?☆答: 仅由电荷移动的两位置A 、B 决定,与所经路径, 、q 均无关。
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。
人教版选修(3-1)1.5《电势差》word说课稿

电势差说课稿一、说教材“电势差”是新人教版物理选修3-1第一章第五节的内容。
与其相关的内容在新课标中的表述为:知道电势能、电势,理解电势差。
了解电势差与电场强度的关系。
本节内容是在学生学习了“电势能和电势”之后继续使用类比方法进一步加深对电势知识的深入学习,并为下一节电势差与电场强度的关系奠定基础。
所以说本节内容具有基础性和预备性。
二、说目标(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。
三、说难点与重点 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。
四、说教法与学法在教法上采用ppt 与Flash 、师生讨论的教学方法、类比分析法、讲授法、探究法。
学法上让学生体会类比、分组讨论交流等,使学生主动、积极参与到学习中来,充分体现了学生的主体地位,让学生在整个新课的教学过程中始终保持高度的学习兴奋度与学习的兴趣。
五、说学情分析学生通过前面知识的学习,已掌握了静电力做功与电势能的关系、电势与电势能的关系。
并通过多节课的巩固为本节课的学习奠定了基础。
由于本节内容也是十分抽象的东西,所心要循序渐进,加强类比方法的应用。
六、说教学过程为了能够顺利进行本节课的教学,先把前面有关静电力做功的特点、电势能、电势能与静电力做功的关系、电势的知识进行了复习提问。
下面主要谈谈对本节课的重点与难点在教学过程中的具体做法1、重点突破——电势差通过上面的图片让学生先复习高度与高度差的关系,再通过上面第二副图让他们发现选择不同的零势能点,同一点的电势是不同的,但电势差与电势零点的选取无关。
高中物理选修3-1优质教案8:1.5电势差教学设计

1.5 电势差第一课时一、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。
二、教学重点电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算。
三、教学难点电势差的定义(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。
四、教学方法1.学案导学2.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习五、课前准备1.学生的学习准备:预习课本相关章节。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
六、教学过程(一)课前:以练导学,找出不会的首先,我们一起来对本节课的知识进行梳理,并对预习效果进行检测。
[知识梳理](幻灯片展示,学生集体回答)1.定义电场中两点间电势的①差值叫作电势差,也叫②电压,U AB=③φA-φB,U BA=④φB-φA。
2.单位电势差的单位与电势单位相同,在国际单位制中为⑤伏特。
3.特征选择不同位置为电势零点,电场中某点的电势的数值可能⑥不同,但电场中某两点间的电势差却⑦保持不变。
4.电势差与静电力做功的关系式:U AB=⑧。
[预习效果检测](幻灯片展示,学生单独回答)1.如图所示,MN为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点a、b,今将一电荷+q从a移到b则()。
A.电场力做正功,+q的电势能增加B.电场力做负功,+q的电势能增加C.电场力做正功,+q的电势能减少D.电场力做负功,+q的电势能减少[答案]C2.下列关于电势差和电场力做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,电场力做的功是标量D.在匀强电场中,与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零[答案]BD3.下列说法中正确的是()。
物理:1.5电势差学案导学新人教版选修3-1

第五节、电势差学案导学学习目标:1、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。
2、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。
3、培养对比学习的学习方法,培养逻辑思维能力。
学习重点:应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
学习难点:应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
自主学习:1.选择不同位置作为电势零点,电场中某点电势的数值会________ ,但电场中某两点间电势的差值却________ ,电场中两点间电势的差值叫做________ ,也叫________ ,表达式____________________ .2.静电力对电荷q做功与电势差的关系3、电场中两点的电势差,由决定,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.一)预习检查★问题:电场的两个基本性质是什么?☆答:)在学习电势时,我们知道,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点的电势的数值也会改变,那么,在物理学中,能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢?二)情景引入、展示目标重力做功有什么特点?☆答:★问题:电场力做功具有什么特点呢?☆答: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。
1、定义:2、定义式:★问题:这是采用什么方法定义的?☆答:★问题:由什么决定?是否与、q有关?☆答:电势差与q、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.3、物理意义:电势差反映了电场本身的性质.(4)单位:伏特符号:V 1V=1J/C●二、电势与电势差由;得▲电势差是电场中两点间的电势的差值()★问题:电势差的大小,与选取的参考点有关吗?☆答★问题:电势和电势差都是标量,他们的正负号表示什么含义呢?☆答:当堂达标:1.带正电荷的小球只受到电场力作用,把它从静止释放后,它在任意一段时间内( )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2.如图1-5-2所示,B、C、D三点都在以点电荷十Q为圆心的某同心圆弧上,将一试探电荷从A点分别移到B、C、D各点时,电场力做功大小比较( )A.W AB>W AC B.W AD>W ABC.W AC=W AD D.W AB=W AC3.一电荷量为+2×108-C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×108-J,若a点电势为ϕa,b点电势为ϕb,则下列结论中正确的是( )A.可以判定ϕa-ϕb=400 V B.可以判定ϕa-ϕb=-400 V C.ϕa-ϕb可能等于零D.不能判断ϕa-ϕb的值4.电场中有A、B两点,把某点电荷q从A点移到B点的过程中,电场力对该电荷做了负功,则下列说法正确的是( )A.该电荷是正电荷,则电势能减少B.该电荷是正电荷,则电势能增加C.该电荷是负电荷,则电势能增加D.电荷的电势能增加,但不能判定是正电荷还是负电荷5.如图1-5-3所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在ϕ2上时,具有动能20 J,它运动到等势线ϕ1上时,速度为零,令ϕ2=0,那么该电荷的电势能为4J时其动能大小为( ) A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J6.如图1—5-5所示的电场中,将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时,电场力所做的功分别是30 J、-6 J,如果取B点为零电势点,A、C两点的电势分别是ϕA=____________ V,ϕC=______________ V,AC间的电势差U AC=____________________ V.7.在电场中把电荷量为2.0×109-C的正电荷从A点移到B点,静电力做功为-1. 5×107-J,再把电荷从B点移到C点,静电力做功为4.0×107-J.(1) A、B、C三点中哪点的电势最高? 哪点的电势最低?(2) A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?(3) 把-1.5×109-C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?8.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U AB=W AB/q,说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB 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l C电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,这两点间的电势差为1 V D.电荷由A点移到B点的过程中,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课堂小结:第五节、电势差学案导学答案自主学习:不相等相等电势差电压U AB=ϕA-ϕB W AB=qU AB当堂达标:1.C 2.CD 3.A 4.D 5.C 6.15 、-3 、187.(1)B最高C最低(2)U AB=-75V U BC=200V U AC=125V (3)-1.875×107-J 拓展提高:1.C 2.ACD 3.ABD4.(1) ϕC> ϕB >ϕA (2)20 (3)1.0×107-5、电场力做正功 6.0×105-J6.(mg+qE)L qEL。
物理:1.5《电势差》精品教案(新人教版选修3-1)

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:☆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。
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( )
高中物理教案选修3-1 1.5电势差
教学设计:高中课程标准.物理(人教版)选修3-1主备人:陈卫东学科长审查签名:§1.5电势差(一)内容及解析1、内容:本节主要介绍电势差的基本知识。
2、解析:这一节主要使学生知道电势差是指两点的电压,与零电势的选择无关,电势就是该点与标准位置的电势差。
电势差的定义公式U=W/q变化式可求电功W=U.q。
(二)目标及其解析1、知道电势差和电势是从电场力做功和电场能量来描述电场的物理量。
2、会用电势的差值表示电势差,会运用公式W=U.q计算电功以及比较电场中各点电势高低(三)教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中,电势是学生的难点。
2、电势差和电场力做功的关系,电势的高低判断也要反复练习。
(四)、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习,帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍,本节课要对电势、电势差进行反复讲解练习。
(五)、教学过程设计1、教学基本流程复习电场强度→电势→电势差→练习、小结2、教学情景问题1电场中的电势差,类似于重力场中的什么量?设计意图:最大电势差和重力势能可于类比问题2电势差的大小怎么算?他的值可否为负值,它是标量还是矢量?设计意图:知道电势差是标量问题3电场力做功与什么有关?怎么计算?选取影响电势差吗?设计意图:会计算电场力做功问题4零电势是怎么规定的?零电势的选取影响电势差吗?设计意图:电势差与零电势选取无关【例1】 课本21页【例题】.【变式】课本22页问题与练习第1题.【例2】在某电场中的A 、B 间移动电量为q 的电荷时,电荷的电势能变化跟电荷电量q E ∆的比值为5.0V ,如果在A 、B 间移动电量为2q 的电荷时,AB 两点间电势差为多少?如果没有在AB 间移动电荷,这时A 、B 间电势差为多少?【解析】有同学可能错误地认为⑴AB 两点间电势差2.5V ⑵AB 间电势差0V产生错误的原因是没有真正理解电势能和电势差这两个不同概念的物理意义,错误地把电势差定义式U AB =理解为电场中两点的电势差与被移动电量成反比。
人教版物理选修3-1 1.5《电势差》实用课程教学设计 无答案
《电势与电势差》教学设计教育科学出版社选修3-1第一章第四节教学设计(新授课、1课时)一、教学设计理念以新课程理念为指导,以建构主义理论为依据,让学生积极参与、体验和感悟,成为课堂的主体和知识的主动构建者。
二、教学内容的分析(一)教材的地位与作用《电势和电势差》是静电场这章涉及基本概念学习非常重要和非常抽象的一节。
静电场具有力和能的性质,前面章节从力的角度学习了电场强度,本节从能的角度进行研究,也是运用功能转化关系研究电场问题的第一课,应用物理思维方法较多,对学生知识迁移的能力要求比较高。
处理好这一节的教学,关系到学生的后续发展。
(二)教学内容的编排思路教材的知识点呈现顺序:静电力做功特点→电势能→电势→零势点→电势差→电势电势差的联系。
着重突出运用“类比”的方法来解说新的物理知识,并沿用“功是能量转化的量度”的科学思想研究问题。
本设计对教材内容作了“一加一减”的处理:“加”—增加静电力做功与路径无关的详细推导,“减”——减掉等势面知识,统整到下一节课《电场线与等势面关系》学习。
三、教学目标的设计(一)基于课程标准的目标叙写课程标准规定的目标:知道电势能、电势,理解电势差。
本节教学中应强调的是三个概念建构的过程。
基于课程标准,从知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三个维度叙写教学目标:(二)教学重点和难点教学重点难点:电势差比值定义以及理解对静电场中确定的两点,在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同,但电场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的,这就是电势差所反映的电场本身的性质。
而确定了电场中两点之间的电势差,为研究电场问题带来了极大的方便,同时也解开“电压”概念之谜。
因此,电势差应是教与学的重点,是要求学生必须“理解”的,类比建构电势差的概念是比较困难的过程。
四、教法学法与教学手段 (一)学情分析这节课是学生进行文理分选修后,在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验。
考察高二学生的实际情况,他们对重力做功与重力势能变化量的关系、高度的相对性等有初步了解,具备用功来量度能量变化量的习惯和能力,但同时学生对抽象的电场问题存在畏难心理,通过类比来建构电势和电势差的概念能使学生较顺利地克服困难。
人教版选修3-1 物理:1.5 电势差 教案设计
电势差一、复习引入教师讲解(出示图片):电场对放入其中的电荷有力的作用,对导体内部电荷同样有力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质.下面我们从能量角度研究电场性质.首先,我们先复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系(如图)同样,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢?我们又是怎样来研究呢?二、新授课1、电势差教师出示上图:在某一点电荷+Q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置A、电场电荷有力作用导体(内部自由电荷)静电感应现象一、功的量度:αcosFSW=二、重力做功:1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关;2、重力做功与势能的关系:pEWG∆-=3、重力势能是相对的,有零势能面。
(人为选定)4、重力势能的正负是相对于零势面而言的,不代表方向。
数值上等于把物体从该点移到零势能面处时,重力所做的功B两点,所受到的电场力是不同的,这是因为A、B两点的电场强度是不同的.为了研究问题的方便,我们以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从A点移动到B点,电场力的大小EqF=为恒力,则电场力做功大小为:αcosEqSW=(α为Eq与S之间的夹角) 在这里:αcosESqW=是一个与电荷本身无关的量,类似如重力做功αcoshGW=也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关.因此我们将qW这一比值叫做A、B两点间的电势差,用ABU来表示电势差,单位伏特,简称伏,符号是V.电势差又叫电压.qWU ABAB=(1V=1J/C)ABABqUW=电荷在场强为E的匀强场中,令电荷q由一点A移至另一点B时(如图)电场力所做的功ABW,同样点电荷由A沿着某一曲线移至另一点C(AC在场强E的投影与AB相等)时电场力所做的功ACW,ABW与ACW相等(具体证明可以类比重力做功,采用无限分割法进行证明),也就是说电场力做功与路径无关,仅与电荷运动的起末位置有关.此结论不仅适用于匀强电场而且适用于任何电场(在高中阶段不做具体证明).这样电场力所做的功可以是正值或负值,所以两点间的电势差也可以是正值或负值.教师总结:2、电势(1)A、B两点之间的电势差可以是正值,也可以是负值,数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功BAABUU-=;(2)电势差的单位——伏特(V),当q电量为1C时在某两点间做功为1J,则这两点之间的电势差为1V;(3)不论电场如何分布,电场力是恒力还是变力,电场力做功的大小都可以用qUW=计算得到;教师提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大.高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?分析: qW U AB AB =,若将B 点的电势定义为零电势点,则A 点的电势等于单位正电荷由A 点移动到B 点——零电势点(参考点)时所做的功.教师强调:电势通常用ϕ来表示.电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功.电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关. 分析书中图14-24:提出问题:在电场中沿着场强方向移动电荷,电场力做功,电势将如何变化?分析:沿着电场线的方向将单位正电荷由A 点移动到B 点,电场力做正功,电势差大于零qW U AB AB =,即0>-B A ϕϕ,B A ϕϕ>. 总结:沿着电场线的方向,电势越来越低.3、电势能物体在重力场中具有重力势能,而电荷在电场中也具有能——电势能.重力做功使物体重力势能减少,重力做多少功,重力势能就减少多少,减少的重力势能转化为动能或其它形式的能,那么电场力做功与电势能的变化有什么关系呢?类似的:(1)电场力做功使电荷的电势能减少;(2)电场力做多少功,电势能就减少多少;(3)减少的电势能转化为电荷的动能或其它形式的能.教师指导学生阅读104页例题2归纳总结判断做功为正或负的方法.方法(1)可以在计算时将q 、U 的正负关系直接代入;方法(2)在代入数值时以绝对值代入,再判断电场力做功的正负.4、总结:(1)电场中两点间电势差,类同重力场中两点的高度差. 电势差:qW U AB AB = (1V =1J/C ) U 与W 、q 无关(2)设定零电势点,由电势差定义各个点的电势:电场中某一点的电势ϕ,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功.注意:电势的大小与参考点的选取无关;电势差的大小与参考点的选取无关.(3)B A AB U ϕϕ-=,沿着电场线的方向,电势越来越低.(4)电势能是电荷在电场中具有的能:电场力做功,电势能减少;做多少功,电势能就减少多少.。
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第五节 电势差
教学目标:
(一)知识与技能
理解掌握电势差的概念、定义式与应用。
(二)过程与方法
结合电势、电势能、静电力做功,通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系
(三)情感态度与价值观
培养学生对比的学习方法,培养学生的逻辑能力
教学重点:理解掌握电势差的概念、定义式。
教学难点:根据电势差的定义式进行有关计算。
教学过程:
(一)复习上课时知识
要点:1、静电力做功与电势能的关系。
2、电势概念。
-----后引入新课
(二)新课教学
通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比,并结合P 18图1、4-1分析得出:
1、电势差
(1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。
用AB U 表示。
(2)公式:B A AB U ϕϕ-= 或 A B A B U ϕϕ-= ①
所以有:AB U =-BA U ②
注意:电势差也是标量,可正,可负。
2、静电力做功与电势差的关系
电荷Q 在电场中从A 移动到B 时,静电力做的功W AB 等于电荷在A 、B 两点的电势能之差。
推导:()AB B A B A PB PA AB qU q q q E E W =-=-=-=ϕϕϕϕ
所以有: AB AB qU W = 或 q
W U AB AB = ③
即:电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q的比值。
注意:电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB位置有关
分析P24例题(这里略)
先引导学生画示意图。
后解之。
并对A、C间的电势差的计算过程做补充说明。
小结:对本节内容要点进行概括。
作业:1.引导学生完成问题与练习。
作业1、2,3做练习。
2.阅读教材内容。