20212022高中物理人教版选修31教案第一章第6节电势差与电场强度的关系1

电势差与电场强度的关系 课题 电势差与电场强度的关系 课型新课 教学目标 一、教学目标 -知识与技能 1.定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系；理解 匀强电场中电势差与电场强度的关系UEd,并能推导这个 关系式。 2. 会用UEd进行有关计算，明确d的含义。 3. 通过分析寻找物理量之间在内在联系，培养学生分析推 理能力。 二 过程与方法 1. 通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系 的学习，培养学生的分析、解决问题的能力。 2. 学生利用学过的知识分析推理、启发引导、分析推理， 在教师的指导下总结应用。 三 情感态度与价值观 1.从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系， 培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学 生学会多角度多方面看问题。 2.通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑 美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。 个性化教案 重点和难点 重点1.对匀强电场中电势差与电场强度的关系U Ed 的理解。 2.能够推导出这个关系式。。 难点1.非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比 较。 2.用关系式U Ed进行有关计算 教学手段 多媒体教学课件 教学方法 自主探究、小组讨论的启发式综合教学法 -回忆复习 1. 电场的两个基本性质是什么 2. 关于电势差与电场强度这两个物理量，请你回忆这两个物理概念， 并思考它们有哪些不同之处 -新课教学 探究电势与电场强度的关系 问题1电场强度大的地方电势是否一定高反之又如何呢 问题2电场强度为零的点电势一定为零吗反之又如何呢 结论电势与场强没有必然关系，场强大电势不一定大，场强为零电势不 一定为零，电势为零，场强不一定为零。 二探究电势差与电场强度的关系 请你阅读教材22页和23页 1.若沿场强方向移动电荷， 1 如图所示，匀强电 a . B 场中A、B两点的电势差为Nab， 一试探电荷q从电场中A点移动到A i B点，求静电力做的功W为多 少 通过提问学生，得出以下结论 W qUAE 2 如图所示，匀强电场的电场强度为E,电荷q从A点移动到B点, 求静电力做的功W为多少由学生自己推导，教师巡视，解答学生在 推导过程中可能存在的一些疑问。 F qE W Fd qEd 3比较功的两个计算结果，可以得到 U ab Ed 即匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的 距离的乖积。 2. 思考与讨论 上面讨论中A、B两点位于同一条 3- E 电场线上。如果它们不在同一条电场线， 上 上，如图所示，还能得出以上结论吗 QyA 试试看。教学设想让学生充分进行分A ；； 组讨论，各抒己见，最后引导学生得到，-d 正确结论。 设A B与电场强度的夹角为e。AB间沿着电场线的距离为d,则电荷q从 A点移到B点静电力所做的功W ① 从力的角度，W qElcos0qEd ② 从能的角度，W qUAB 由上两式得qEdqlAB 因此，当d代表A、B两点沿电场线的距离时，也能得出 U 皿Ed 3. 电场强度与电势差的关系也可以写作 E W d 它的意义是在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与 两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电 场方向每单位距离上降低的电势。也可以理解为在匀强电场中，相互平 行且距离相等的两点间的电势差相等。 由上式还可以得到电场强度的另一个单位伏［特］每米V/mo 1伏/米牛/库 1米1库术 因此，这个单位与前面学过的单位牛［顿］每库［仑］N/C相同。 4.注意事项 1 上式的适用条件匀强电场；公式U Ed适用于匀强电场，在 非匀强电场中可以定性地判定两点间电势差的大小。 2 d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离或者说等势面间的距 昌。 3 电场强度与电势的大小无直接关系；它们的方向关系为电场中 电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 4 电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联系。 5请学生自主归纳场强的几个公式间的区别与联系 物理意义 引入过程 适用范围 EF/q 是电场强度的 定义式 比值法引入，E与 F,q无关,是反映 某点场强的性质 适用于一切电场，q 为试探电荷的电荷量 E kQ/r2 是真空中点电 荷场强的决定 式 由EF/q和库仑 定律导出 适用于点电荷形成 的电场，Q为场源电 荷的电荷量，E为跟点 电荷相距r处的电场 强度。 E U/d 是匀强电场 中电场强度计 算式 由 FEq 和 WqU 导出 适用于匀强电场，u 为沿电场方向上相距 为d的两点间的电势 差 三.问题与练习教学设想通过以下的一组练习题，让同学们进一 步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。 【例解】匀强电场的电场线与AC平行，把10-8C的负电荷从A移至B, 静电力做功6xl0-8j, AB长6cm,求 A 1 电场强度的方向；, 2 设B处电势为IV,则A处电势为多少B 3 电场强度的大小是多少 【跟踪演练】如图所示的方框中为一匀强电场，A、B、C三点为电场 中的三点，电势分别为心24K、pB 12/、pc -24K ,试用作 图法作出该电场的电场线。 四、拓展练习教学设想通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识 处理问题的灵活性。 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线， 虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别是。5K ,pb 3K,那么。、 。连线中点c的电势□为、 a c 、b A. pc 4KB. 9。〉4/ C.pc 4KD.上述情况都有； 可能 本题小结 奖适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场 a 的问题，可以进行定性的分析。 五、教师小结 电场力的大小跟电场强度E有关系，即F qE。电荷由于电场力的作 用在电场中两点间移动时所做的功跟这两间的电势差Uab有关，即WAB qUAB,由于力和功是互相联系的，所以电场强度与电势差之间存在着必然 的联系。在匀强电场中，Uab Ed。在非匀强电场中，电势差Uab与电场强 度E的关系要复杂的多，但可以由该关系式进行定性的判断。电场强度的 大小跟电势的高低没有必然的联系。 六、板书设计 一、复习相关知识 1. 电场强度 2. 电势差的概念电场中两点间电势的差值叫做电势差。. 3. 静电力功的两种计算方法 1卬FS ⑵卬AB qU AB 二、场强强度与电势差的