鲁科版选修31电势能与电势差电势差全市获奖

《电势差和电势》教学设计一、教学目标知识目标：理解电势差的概念及其定义式UAB=WAB/q，并会运用此公式进行有关的计算；理解电势的概念，知道电势和电势差的关系UAB=φA－φB，知道电势的值与零电势点的选择有关，知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低；知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系。能力目标：利用学生已经掌握的知识进行类比、概括讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，逻辑推理能力，以及抽象思维的能力。思想目标：培养学生的辨证唯物主义观点；通过简洁明快的语言，严谨流畅的逻辑推理，层层深入，类比分析，使学生进一步提高对语言美、逻辑美的审美感受力。二、教学过程1．关于电势差①类比重力做功：重力做功与路径无关，只跟初末位置的高度差有关；WAB=mghAB电场力做功与路径无关，只跟初末位置的电势差有关。WAB=UABq②由上式得UAB=WAB/q，引入电势差的概念，写出电势差定义的文字表述和表达式：③你能否推导出电势差的单位？物理学中把它规定为伏特，简称伏。符号：V。④在上式中，WAB、q是标量还是矢量？那么由此判断电势差UAB是标量还是矢量？而WAB、q都有正负，那么UAB是否也应该由正负？若UAB取负值，其物理意义是什么，UAB和UBA是否相同？（后面的学习将会回答这个问题）那么我们在用上式计算时，是否要代人正负号？⑤根据UAB=WAB/q，能否说UAB跟WAB成正比，跟q成反比？例1：一带负电的粒子q1＝－×10－9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中电场力作的功为×10－8J，求a、b两点间的电势差Uab等于多少？UBA呢？若将电荷q2=×10－8C从a点移到b点⑥说明：在有些具体问题中，我们只关心两点间电势差的大小，不区分UAB和UBA，这时电势差取正值，也称电压，都简写为U。（还记得我们初中学过的电压么？）2．关于电势①类比高度，为了研究问题的方便及表达的简单化，特别是研究重力势能时要用到高度这个概念：取某参考点为零高度，那么我们所研究的点到零高度点的高度差就是该点的高度值。那么我们在研究电势能时，可否也引入一个所谓电势的概念？它应该如何定义的？②那么，电势差和电势之间有什么关系？现在你理解UAB的正负号的物理意义及UAB和UBA的区别了么？③A、B两点的电势φA、φB跟零势点的选择有关，UAB呢？④电势能与电势之间是否有什么关系？（可否类比重力势能与高度的关系？）⑤比较电势差和电势联系标矢性状过性对应量相对性电势差电势例2：在例1中，若再将q1从b点移到c点，电场力做功×10－8J，试比较a、b、c三点电势的高低；若取b点为零势点，则a、c两点的电势分别为多少？课堂训练1：在上例中，若直接将q1从a点移到c点，电场力做功多少？（可以有几种解法？）3．关于匀强电场中两点间电势差与场强的关系①如图所示匀强电场中，正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点，已知匀强电场为E，A、B两点之间的电势差为UAB.距离为d，试分析电场力所做的功。（两种方法）AABdE②现在你知道匀强电场中两点间电势差与场强的关系了么？请写出它们的关系式，注意式中d的物理意义。③由此，我们又得到一个场强计算式，试比较它与前学E=F/q、E=kQ/r2的适用范围。课堂训练2：如图所示的一簇未知方向的匀强电场的电场线。沿与平行线成60°角的方向，把1×10－6C负电荷以A点移到B点，电场力做了2×10－6J的功。AB间距离为2cm，求：匀强电场的场强多大？方向如何？4．关于等势面①为了研究电场中的电势分布情况，我们可以把电场中电势相等的点连在一起，这样就构成一个面，称之为等势面。（如果是在平面图中，这些等势点会构成什么图形？）②如果在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力是否做功？为什么？③那么，你可否判断电场中等势面与电场线间的几何关系？④沿着电场线的方向，电势升高还是降低？⑤阅读课文P32图2-9、2-11，了解这几种电场的等势面特征，注意等势面的疏密情况，跟场强大小是否有关？知道是为什么？那么，匀强电场的等势面会是什么形状？⑥那么，你现在能否整理总结出等势面的规律？⑦我们在上一章学过处于静电平衡的导体内部场强处处为零，那么此时导体内部各点的电