人教版高中物理选修3-1 1.5电势差

第一中学物理课时教学设计

课题名称 授课日期 1.5 电势差 设计者 总课时数 教材分析 本节内容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。用演绎推理的方法,以电势的定义式等作为新知识的生长点,引导学生知识更新,激发学生的好奇心与求知欲,并体会收获的喜悦并体会科学思维方法的真实性与实在性,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。 ⒈理解电势差是描述电场的能的性质的物理量 ⒉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 ⒊知道电场力做功与电势差的关系 培养学生的分析、演绎推理、抽象思维的能力 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. ⒈电势差的概念; ⒉ 静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。 静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义 多媒体课件 讲练法 二．教学过程 知识与技能 教学 目标 分析 过程与方法 情感态度与价值观 重点： 教学 重、 难点 难点： 教学准备 教学方法 环节 教师活动 学生活动 备注 在不同位置作为测量高度的起点，同一地方的高度的数值就不同， 概念 但两个地方的高度差却保持不变。同样的道理，选择不同的位置作为引入 电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。正是这个缘故，在物理学中，电势的差值往往比电势更重要。 第 1 页 共 4 页

新 课 教 学 一、电势差与电势的关系 1、电势差：电场中两点间电势的差值 教师活动：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?A，B点的电势为?B，则有 UAB??A??B 或者表示成 UBA??B??A 显然 UAB??UBA 讨论：（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？ 2、电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。 3、电势差的单位：伏特， 符号V 1V=1 J/C 4、电势差是标量。 二、静电力做功与电势差的关系 教师活动：引导学生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： WAB?EPA?EPB ??由电势能与电势的关系EPq可得： EPA?q?A；EPB?q?B 所以： WAB?q(?A??B) 即或 UAB?WABq WAB?qUAB 讨论：UAB由什么决定？ ［学生答］UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，WAB、第 2 页 共 4 页

WAB qq均无关，但可由UAB=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。 ［引导学生得出］ 电势差UAB与q、WAB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。 点评：知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间 移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 课堂练习： 例题： 在电场中把电荷量为2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功为-1.5×10-7J，再把电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×10-7J． （1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？ 解析如下： 【方法点拨】例题讲解，结合学生出现的问题，归纳以下注意事项： 1．应用WAB＝qUAB计算时，相关物理量用正、负值代入计算，符号的含义： WAB＞0，电场力做正功；WAB＜0，电场力做负功； UAB＞0，φA＞φB；UAB＜0，φA＜φB。 2．知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 第 3 页 共 4 页

例题2： 在某电场中，已知A、B两点间的电势差UAB=100V，q=-2×10-10C的电荷由A点移动到B点，静电力做的功是多少？电荷的电势能是增加还是减少？增加或者减少多少？ 解析： 由静电力做功的公式W=qU可得电荷由A点移动到B点静电力的功为： W=qUAB=-2×10-10×100J=-2×10-8J 由于静电力做负功，故电荷电势能增加． 故答案为：-2×10-8，增加． 课堂 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、电场小结 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UAB与WAB成正比，与q成反比．只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB． 电场力做功W＝qU．功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场． 布置1.复习本节课文. 作业 2.思考与讨论:引导学生完成课本P22问题与练习1.2.3. 第5节 电势差 板 1．电势差：两点的电势之差，也叫电压 书 UAB＝φA－φB。 设 2．静电力做功与电势差的关系： 计 WAB WAB＝qUAB或UAB＝。 q 3．电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两点位置有关。 4．电势差的单位：伏特 符号V 1 V＝1 J/C。 5．电势差是标量。 教 学 反 思 第 4 页 共 4 页