高中物理第二册电势差、电势

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精五、电势差电势从容说课本节介绍电势差及电势的概念，这是从电场的能的性质来认识电场、电势差，电势的概念较为抽象，要选择恰当地引入方式帮助学生理解概念．对电场力做功与电势能的介绍也要详尽,主要是在实际问题中它们的应用非常广泛．本节的教材特点是：1．新概念比较多且抽象难以理解．2．各概念间的关系比较不容易把握．3．类比方法在本节得到了充分地应用．结合本节教材特点和地位，现定位本节的教学目标如下:1．理解电势差的概念及其定义式UAB=,会根据电荷q在电场中移动时电场力做功计算电势差,会根据电势差计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功．2。理解电势的概念，知道电势与电势差的关系UAB=，知道电势的值与零电势的选取有关．本节的教学重点定位于对电势、电势差的理解上．本节的教学难点定位于对电势、电势差这两个概念的引入上．结合本节教材特点和教学目标，在教学时采用学生互动探究、教师类比点拨拓展的方法来进行，运用小组讨论、对比归纳的方法深入建立概念、了解规律，注意要充分发挥学生的主观能动性．本节的教学程序如下：直接引入→提出问题→互动探究→分析归纳，教师点拨,引入电势差的概念→深入探究电势差、电场力做功的相关问题→类比高度引入电势→深入探究电势的特点→类比引入电势能→应用探究→拓展应用→小结知识点．教学目标一、知识目标1．理解电势差的概念及其定义式UAB=，会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算电势差UAB，会根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB．2．理解电势的概念，知道电势与电势差的关系UAB=,知道电势的值与零电势的选择有关．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．二、能力目标培养学生的分析能力、综合能力．三、德育目标使学生能从类似的事物中找出共性．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．教学方法类比法、归纳法、问题解决法教学用具投影仪、投影片课时安排1课时教学过程［投影本节学习目标和学法指导］（一)学习目标1．知道电势差和电势是从电场力做功、电场有能量来描述电场的物理量．2．理解电势差的物理意义．会用电势差的公式及其变形W=qU进行计算．3．理解电势的物理意义．会用电势的差值表示电势差，会比较电场中各点电势高低．（二）学法指导1．对电势、电势差的理解类比高度、高度差来学习，通过类比建立概念．2．电场力做功与电势能的关系认识同样也用类比的方法来进行（类比重力做功与重力势能的关系)［学习目标完成过程]一、引入课题前面从电荷受到电场力的作用出发，研究了电场力的性质．本节从电场力做功，做功和能量的关系来研究电场能的性质．二、新课教学（一）电势差[投影]某实验者在做研究不同电荷从同一点A移到另外的同一点B电场力做功情况的实验数据如下表所示：Q/C12345WAB/J2。O3。95。88。19.9WAC/J3。05。98.912。115.1［学生活动］观察表中数据特点,找出其规律性．[学生汇报观察结果，激励评价］2J/C3J/C[过渡设疑］结果可以说明什么问题呢?［学生探究活动]互动探究、小组讨论．［抽查学生代表叙述自己的观点]［教师点拨拓展]从实验数据可归纳出这样一条规律：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（如A→B，2A→C、3)也说明这个比值可以反映电场中的一个性质．［引申]定义电势差：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WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做A、B两点问的电势差．[学生活动]阅读课本相关内容,了解电势差的其他特点，归纳总结．[投影展示学生的知识点归纳］[教师点拨拓展基本知识点］1．公式:UAB=UAB→A、B两点问的电势差UAB→把q从A移到B电场力所做的功．2．电势差的单位V,同电压单位．规定：如果1C的正电荷在电场中由一点移动到另一点时，电场力所做的功为1J，则这两点间的电势差就是1V．1V=1J/C．3．电势差在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．[深入探究]投影问题讨论1．电势差的值可否为负值，它是标量吗？2．在计算电场力做功时，除了用W=F·scosθ，还有什么方法？3．电场力做功与路径有关吗？类似哪个力做功?[学生活动设计］重新阅读课本,结合已有知识结构分析问题，接着再互动探究——小组讨论．［学生汇报讨论结果，教师激励评价][教师结合学生情况点拨拓展］1．由于W、q有正有负得出U也有正有负，但它表示的不是方向，也就是说U是标量．2．计算电场力做功的方法:W=F·s·cosθ（一般在匀强电场中，F=Eq恒力)W=Uq（任何电场)3．电场力做功与路径无关(可通过实验证实)，类似重力做功．［过渡设疑］那么电场中的电势差，类似于重力场中的什么量呢?［学生探究活动]结合W=mgh，W=Uq类比分析讨论．［学生叙述讨论结果］[教师点拨拓展,方法渗透]电场中两点间电势差，类似于重力场中两点间的高度差．物体在重力场中由某一位置A移动到另一位置B，重力对物体所做的功与物体的重力威正比,这个比值就是A、B两点间的高度差h=电荷在电场中由某一位置A移动到另一位置B，电场力对电荷所做的功与电荷q成正比，这个比值叫A、B两点间的电势差．UAB=[实例分析］课本例1[投影］解析:由于电荷从A到B和从B到A的轨迹相同,只不过两过程各位置的速度方向相反，又在各位置电荷受力相同,所以可推得WAB=—WBA.由电势差的定义得UAB==2VUBA==—2V[题后总结]应用WAB=qUAB求解问题时:1．可将q、UAB连同正负号一同代入．2．将q、UAB的绝对值代入，功的正、负根据电场力与位移（或速度)方向之间的关系来判断．3．运用UAB=时，WAB、q正负号一同代入．(二）电势［问题讨论］通常说海拔多高是什么意思?［录像资料]世界各大名山的海拔高度．[学生探究活动］结合地理知识分析作答．[师生互动]［结论］通常说海拔多高是选取海平面作参考平面，以山顶与参考平面的高度差作为山高度．［类比引入]类似地，如果在电场中选择某一参考点作为零电势点,就可以由电势差来定义电场中各点的电势．电势通常用来表示．［学生探究活动]结合电势差与电势的概念分析U与的关系，类比高度差与高度的关系探究．[学生汇报类比结果,教师点拨]UAB=A-BA=UAO=A=UAO=WAO［拓展]电场中某点(A)的电势(A),等于单位正电荷（q=1C)由该点移动到参考点(O点，零电势点)时电场力所做的功(WAO)．[实例分析,理解概念］如下图所示，已知A、B、C、D四点的电势分别为12V、9V、6V、3V，且E点电势为O，试描述它们的物理意义．A点电势为12V，表示把1C的电荷从A点移到E点时,电场力所做的功为12V．［拓展］假设把lC的电荷从E点移到F点，电场力做的功为-6J，则F点的电势为—6V．［学生活动］阅读课本相关内容,深入理解电势．[投影]有关电势的思考题:1．UAB与UBA有什么关系？2．A与零电势点选择有关吗?电势差UAB与零电势点的选择有关吗？3．在电场中沿场强方向移动单位正电荷时，电势将如何变化?[学生探究活动]结合自己的知识结构独立思考、推导．［教师抽查学生结果,并点拨拓展]（1）UAB=—UBA（2）电场中某点的电势和零电势点的选取有关;电场中两点间的电势差和零电势点的选择无关．(类比高度与高度差)(3)沿电场线方向移动单位正电荷时，电场力做正功，即WAB〉O,所以UAB=〉O．又UAB=，所以．[结论］沿电场线方向，电势越来越低．（三）电势能[学生活动］阅读课本相关内容,归纳相关知识点．[阅读提纲]1．电势能可类比什么势能及做功的关系得出?2．电势能的变化与电场做功的定性关系如何?定量关系呢？[师生互动归纳]在重力场中,物体具有重力势能，且重力做正功,重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，有WG=-△Ep．类比：在电场中，物体具有电势能，且电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电力势能增加，有W电=△E．*[深入认识］教师介绍若取无穷远处为电势零时，则有E=q．即电势能等于电势与电荷量的乘积．［实例分析，理解电势能]［投影]电场中有A、B两点,已知A=800V，B=—200V．将一电荷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?增加或减少多少?解：UAB=A—B=［800—（-200)]V=1000V所以WAB口U仙一（一1．5×10“)×1000J一一1．5×10。J电场力做负功．则电势能增加，增加了1．5×10—。J．（四）拓展应用如图所示:负电荷一Q的电场中有n、6两点．1．比较口、6两点电势的高低．2．在口点分别放人负电荷口。和口z，且q—的电荷量大于啦的电荷量，则两个电荷的电势能哪一个比较大？3．比较同一正电荷在口、6两点电势能的大小．［参考答案]1．仇〈仇．2．口I啪电势能大于qz的电势能．3．同一正电荷在n点电势能较小．三、小结1．结合学习目标检查自己的学习情况．2．［投影]示范小结通过本节学习，主要学了以下几个问题: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．应用以下公式计算时注意：（1)U邶:罢等，将Ⅳ。，口正、负号一同代入．V（2）ⅣM=g·‰两种处理方法:a．将q、U.的正负号一同代入．b．将叭U0的绝对值代人．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)【，仙=似一弛。己，M一铷一吼．四、作业1．复习本节知识．2．课后作业3．预习下节内容—-等势面．五、板书设计六、本节优化训练设计1．下列说法正确的是…………………（)A．带正电的点电荷在电场力作用下，运动的轨迹和电场线重合B．沿电场线方向电场强度逐渐减小C．沿电场线方向电势逐渐降低D．电荷沿电场线方向运动。电势能减小2．下列说法中．正确的是………………()A．当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大B．当两个负点电荷互相靠近时,它们之间的库仑力增大,它们的电势能也增大C一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时．它们之间的库仑力增大。它们的电势能也增大D·一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小。它们的电势能也减小3．如图所示·A是带负电的金属球。B是不带电的绝缘导体．此时B的电势为P,，用手摸绝缘导体的左端．B的电势变为仇，放开手后再移走A，B的电势变为妒a．则下列选项正确的是……………()A．卿。仇一敢B．纳〉仇〉铷C．仇〈仇<仇D．卿<仇〈仇4·一个电子在电场中A点处具有80eV的电势能，当它由A运动到B时克服电场力做功30eV．那么…………………f、A．电子在B点处的电势能是50eVB．电子的电势能增加330eVC．B点的电势为110VD．B点的电势为一110V5．如图所示，在。点放有带电荷量为Q的点电荷。在6点放有带电荷量为一2Q的点电荷,在它们的连线上有M、N两点，且aM—bN．比较MN两点场强大小和电势的高低，下列结论正确的是……………．．A．EM〉BB．EM一风G凰〈风D．蛳一似6．如图所示·A、B是电场中两点．一个带负电的点电荷q在A点所受的电场力要比它在B点所受的电场力——．该负电荷在A点的电势能要比它在B点的电势能——．A点的电场强度要—-于B点的电场强度.月点的电势要-—于B点的电势．7．一个质量为聊·带正电荷量为口的点电荷,从电场中的A点处由静止出发.在电场力的作用下运动到B点·A、B两点间的电势差为【，。。．那么在此过程中。这个点电荷的电势能—-(填“增加"或“减少"),电场力做—-功(填“正'’或“负”)．功的数量是-—，点电荷的动能增加量是．到达B点时的速度为．8．如图所示的匀强电场的场强为E一5N／C，将一个电荷量为口一4×lO“C的正点电荷从电场中的n点沿垂直电场线方向运动到6点．电场力做功Wa，.—-J·口、6两点之间的电势差U0一——V．如使其沿着电场线方向从n点移动到c点(口、c之问相距20cm)．则电场力做功w.一-—J·n、c之间的电势差U.：-—V．d点与c点的连线垂直于电场线，若将它由n点直线移动到d点．电场力做功w一一一J，n、d两点之间的电势差U.一v．9．如左下图所示的匀强电场中．