2019-2020年高中物理 电势差与电场强度的关系教案 人教版第二册

电势差与电场强度的关系【教学目标】一、知识与技能1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并且能够推导出这个关系式。

2．会用关系式U=Ed进行有关的计算。

3．理解电势与场强无直接的关系。

二、过程与方法通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养。

三、情感、态度与价值观通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。

【教学重难点】电势与场强无直接的关系；会用关系式U=Ed进行有关的计算。

【教学过程】一、复习提问、新课导入【提问】你学过哪些描述电场性质的物理量？【学生答】电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。

【提问】等势面有哪些特点？【学生答】等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。

【过渡】既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。

二、新课教学1．电势差与电场强度的关系【提问】在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B 点，电场力做了多少功？【学生答】W=qUABF=EqW=Fd=Eqd【提问】在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B 点，电场力做了多少功？A、B两点间的电势差是多少？从A到C呢？其中AB=S，AC=d；AB和AC的夹角为??。

【学生答】解：F=EqWAB＝F·S·cosa＝E·q·S·cosaUAB＝W/q＝E·S·cosa＝EdWAC＝Fd＝EqdUAC＝W/q＝E·d总结：从A到B与从A到C相同！在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。

第6节电势差与电场强度的关系一、教材依据本节课选自人教版高中物理选修3-1第一章第六节“电势差与电场强度的关系”的内容。

二、设计思想1.教材分析电势差与电场强度是描述电场性质的两个重要物理量，电势差是描述电场中能的性质而电场强度则是描述电场中力的性质；这两个物理量虽然从不同的角度上描述了电场的性质，但是通过电场力做功在两者之间建立起了联系。

教材中以匀强电场为例通过分析和推理导出电场强度与电势差之间的关系；通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。

因此从教材上来看，本节课内容起到了一个桥梁，纽带的作用，将电场的两大重要性质联系起来；2.学情分析在学习本节课之前，同学们已经对电场强度，电势，电势差这些概念有了较好的了解，并且已经掌握了电场力做功的特点，知道了电场力做功与电势能变化的关系。

也懂得利用这些知识去解决一些实际的问题。

高二的学生通过了高一一年的学习已经具备了一定的推理能力，归纳总结能力。

所以在本节课中学生应该能够比较容易的推导出匀强电场中电势差与电场强度的关系，然而对于一般电场来讲，电势差与电场强度的关系应该怎样理解，这对于同学们来讲就应该比较困难了。

3.教学设计思路由于本节课是推导出之前学习的两个物理量电势差与电场强度之间的关系，因此本节课首先对以前学过的知识进行复习，然后通过“既然电势差和电场强度都是描述电场的物理量，那么它们之间有关系？”这样的一个问题引出本节课的内容。

以此来激发学生的好奇心和求知欲。

让学生通过学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。

接着教师将特殊情况引导到一般情况，如果不是沿场强方向移动电荷，结论还成立吗？引导学生讨论并得到结论。

培养学生的自主探究能力。

顺势从新的公式得到电场强度的新单位V/m。

接着通过例题的讲解和练习，让学生在练习中使知识点得到巩固，同时通过对习题的解答过程中也让他们尝到成功的喜悦。

第3节电势差与电场强度的关系导学案【学习目标】1、经历探究匀强电场中电势差与电场强度的定量关系的过程，理解关系式的意义。

2、知道电场强度另一个单位“伏每米”的物理意义。

【学习重难点】学习重点：匀强电场中U AB＝Ed的推导。

学习难点：电场强度新的物理意义：电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。

【知识回顾】1、与电场力之间的关系式：E=q电场力做功与电荷在电场中移动的路径无关，只与电荷的初、末位置有关，计算式：W=qEd AB电场力的功与电势能之间的关系式：W AB=E pA−E pB电势能与电势之间的关系式：φ=E pq电势差与电势之间的关系式：U AB=φA−φB电势差与电场力的功之间的关系式：W AB=qU AB点电荷周围的电场强度计算式：E=k Qr22、点电荷周围的等差等势面是一组同心圆，且越靠近电荷越密。

【自主预习】1、两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积，即U AB=Ed AB。

2、电场强度的第二种定义方式：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向。

单位：伏每米（V/m），换算关系：1V/m=1N/C距离的比值。

定义式：E=U abd3、电场强度E的方向是电势降低最快的方向。

【课堂探究】完成已经学过的6个电场物理量之前的关系图。

思考1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何？电场强度为零的点电势一定为零吗？反之如何呢？E大处φ不一定高（低）；φ高处E不一定大（小）。

E为零处，φ不一定为零；φ为零处，E不一定为零。

场强E 与φ无直接关系。

思考2： 如图，若沿场强方向移动电荷，从力的角度和能量的角度，静电力做功为多少？对比两个结果，能得出什么结论？力的角度：Ｗ=Fd=qEd AB能量的角度：Ｗ=qU AB两式可得，U AB =Ed AB ，即两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

思考3：如图，若不沿场强方向移动电荷，有和上一步同样的结果吗？力的角度：Ｗ=EqL AB cos θ能量的角度：Ｗ=qU AB由两式可得，U AB =Ed 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。

教学设计教学参考第49卷第11期202碑丨1月通穿_豳顏靜等彻隞高中物理教学设计+以“电场强度与电势差的关系”为例胡壮丽(惠州市第一中学广东惠州516001)文章编号：l 〇〇2-218X ( 2020) 11-0024-04中图分类号：G 632.4 文献标识码：B摘要：学生发展核心素养是落实立德树人任务的一项重要举措，是构建物理学科核心素养的依据，是高中物理课程改革的新目标，是广大物理教师和学者研究的重要课题。

以“电场强度与电 势差的关系”的教学设计为例，研究在各教学环节如何培养学生的物理核学科心素养。

关键词：高中物理；核心素养；电场强度；电势差学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是 学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必 备品格和关键能力[12]。

物理核心素养一词，集中概括了物理学科的育人价值，并将其作为教育目标 来引领课程、教材和教学的改革方向。

为此，教师 应按照这一教育目标来开展教育教学活动。

下面 以粤教版选修3 — 1“电场强度与电势差的关系”为 例，探讨如何基于核心素养进行教学设计。

一、教学目标设计基于核心素养的“电场强度与电势差的关系”教学目标设计如表1所示。

表1 “电场强度与电势差的关系’’教学目标物理学科 核心素养教学内容教学目标物理观念回顾电场的两大 性质进一步理解电场强度、电场线、电势、等 势面及电势差的 概念第三次反弹的最大高度A 3 = g - = y /i 2 =不难发现，小球每一次反弹的最大高度均为前 一次的|，构成一个无穷递减等比数列，用数列求H和公式易得4=2 .~2 1_3-H= 5H 0等学生自主完成上述分析和计算后，再适时引 导学生用动能定理对小球运动的全过程进行分析 求解，毫无疑问学生对用动能定理解题优越性的感 悟必然会更深刻，进而对功能关系思想与动力学思想的区别与联系的认识也更全面，这对学生以后优 选解题方法有积极意义。

老师大多喜欢告诉学生“数学是物理的工具”，但又总有一些老师经常埋怨学生数学运算能力差， 还有一些老师主观上只注重定性分析，甚至认为课 堂上不值得为定量计算浪费时间。

高中物理电场强度教案导语：高中物理电场强度教案应该怎样设计呢？一起来看看吧！以下是品才网.的高中物理电场强度教案，欢迎阅读参考。

一、教材分析及学情分析【教材分析】本章具有概念多，综合知识性强，概念比较抽象等特点。

电场强度是“静电场”这一章中的重要概念概念之一，在高中物理中也占有十分重要的地位，是本节教学的重点也是难点。

电场强度的概念比较抽象是学生较难理解的概念之一。

电场强度的概念与后面将要学习的“电势能”、“电功”、“电势”、“电势差”等概念联系密切。

比值定义法的思想对后面的“电势”、“电势差”等概念的学习都有及大的帮助。

电场强度的概念点、电荷的电场及场强叠加原理，这几个重要的知识点都可充分调动学生科学的探究的积极性，探究寻找描述电场的物理量，探讨点电荷的电场。

要让学生亲历科学探究的过程，体会探究成功的乐趣。

同时要让学生弄清建立概念的背景，把抽象的概念形象化便于学生理解。

根据课程标准的要求，本章以研究电场为核心内容。

在认识和使用示波器的过程中，创设学习电场的情景，激发学生探究电场的兴趣，引导学生从力的角度探究电场的性质，更好的认识电场，为后面的学习做好知识准备。

物理知识的学习，是在已有的基础知识不断加深、不断扩展的学习过程，本节教材通过观察电子束在偏转电极间发生偏转的现象，初步对电荷在电场中受力产生直接认识，库仑定律很自然的应用对认识电场力的性质提供理论帮助。

教材中对电场这一种特殊物质做出定量描述，引入试探电荷这一理想化模型对研究电场性质和规律提供了帮助。

目前学生分析和探究问题的意识不是很强，尤其理论层面的分析，观察(或分析)现象、指出问题和指明方法需要合作才能得以实现。

电场的性质的认识反映在场源电荷Q，试探电荷q，空间位置r上，多个变量的讨论在研究物理规律中比较多，也比较典型。

给予学生必要、恰当的引导，恰到好处的指明讨论的方向，是本节课的关键。

学生的认识要不断加深，有关规律的描述，条理要清，关系要明。

【高中物理】高二物理教案电势差与电场强度的关系【高中物理】高二物理教案电势差与电场强度的关系
(一)与技能
掌控电势差与电场强度的关系
(一)过程与
通过对电场力作功的两种相同方式的比较推论得出结论电势差与电场强度的关系
(二)情感态度与价值观
1、学认知科学的价值和应用领域
2、培养对科学的、坚定思考探索的的信念
重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系
难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。

教学活动
教学过程:
回答
1、电场的两大性质:
①力的性质,由电场强度叙述,需用电场线形象则表示;
②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。

2、等势面存有哪些特点?①沿等势面移动电荷电场力不作功;②等势面与电场线横向,且电场线从低电势指向高电势;③任两个等势面不平行。

既然场强、电势、电势差都描述电场的性质
高中地理
,它们之间一定存在关系。

新课教学
一、电场强度与电势的关系
(1)电场强度小的地方电势与否一定低?反之?
(2)电场强度为零的点电势一定为零吗?反之?
e值就是客观存在的,而电势的值与零电势点挑选出有关,所以上述问题不可能将存有确实回复。

e大处不一定高,高处e也不一定大。

e为零处不一定为零,为零处e不一定为零.
结论:场强与电势并无轻易关系.。

2019-2020年高中物理电势差与电场强度的关系教案人教版第二册一、教学目标1．定性掌握电势差与场强的关系。

2．定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。

二、教学重点、难点1．场强方向——电势降低最快的方向。

2．U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。

三、教学方法：讲授法四、教具：投影仪、幻灯片五、教学过程：（一）引入新课场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。

那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强场为例来研究。

（二）进行新课前面讲过，沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。

1．场强方向是指向电势降低最快的方向。

我们再来研究场强和电势差的数量关系。

设AB间距离为d，电势差为U1，场强为E。

把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为W=qEd。

利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得W=qEd=Uq，即U=Ed。

这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

如果不是沿场强方向的呢？例如AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角α，故电场力做功为W=Eqs cosα，s cos α=d，所以W=Eqs cosα=Eqd。

利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。

d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。

2．U=Ed。

U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影。

3．由U=Ed，得E=U/d，可得场强的另一个单位：V/m。

1伏/米＝＝1牛/库所以场强的两个单位伏/米，牛/库是相等的。

选修3-1第一章1.6电势差与电场强度的关系一【教材分析】本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，虽然前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。

本节内容的重点是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乘积。

二【教学目标】1、知识与技能定性把握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定量关系。

2、过程与方法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．3、情感态度与价值观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，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

三【重点、难点】重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系难点：对公式 U=E d中d的理解及公式的正确运用(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)四【学情分析】电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，两者从不同的角度对电场性质进行描述。

对于这节课的讲解，只要求让学生定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。

对于匀强电场，在讲授时，只要求学生了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式，并通过公式变形，用比值的方法指出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。

通过分析，培养学生的分析能力。

五【教学方法】讲授法、推理法、归纳法六【课前准备】多媒体辅助教学设备、练习资料七【课时安排】一课时八教学过程（一）预习检查、总结疑惑★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（）（二）情景引入、展示目标电场的能的性质（电势能、电势、、电势差）电势↓电场强度E →？→电势差（）↓↓电场力（）→电势能的变化等于电场力所做的功（）电场强度描述电场的力的性质，而电势描述电场的能的性质，且电势差跟电场力做功相联系，那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢？倾听、思考、回答培养学生的思维能力、【新课教学】：●一、电场强度与电势差的关系通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。

电势差与电场强度的关系
一、教学内容分析
知道匀强电场中电势差与电场强度的定量关系，了解非匀强电场中电势差与电场强度的定性关系，通过分析电场线和等式面之间的关系，电势差与电场强度的关系，体会科学研究应该从不同角度展开。

电场强度和电势差都是描述电场性质的物理量，两者从不同角度对电场性质进行描述．虽然前者是矢量，后者是标量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系．对于一般的电场，学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了．对于匀强电场，要求了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差之间的关系式，并通过公式变形，用比值的方法指出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．
二、学情分析
学生前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功，两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉，本节主要是对公式U AB＝Ed的使用条件以及应用进行探究．本节通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系，在教学中重视启发学生联想，分析物理量之间的关系，要使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论．
三、教学目标
1. 理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式U＝Ed要知道推导过程．
2.能够熟练应用U＝Ed解决有关问题．
3.知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义．
4. 从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神．
体会自然科学探究中的逻辑美．
四、教学重、难点
教学重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系．教学难点：公式U＝Ed在实际问题中的应用．
教学方法：类比法、推导公式法、讨论法
教具:多媒体
五、教学流程图。

电势差与电场强度的关系课前预备一、小小信息窗电晕放电带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内（例如高压导线的周围，带电体的尖端附近）。

其特点为：出现与日晕相似的光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。

电晕引起电能的损耗，并对通讯和广播发生干扰。

例如，雷雨时尖端电晕放电，避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。

我们知道，电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方，因为这些地方，特别是尖端，其电荷密度很大。

而在紧邻带电表面处，电场E与电荷密度σ成正比，故在导体的尖端处场强很强（即σ和E都极大）。

所以在空气周围的导体电势升高时，这些尖端之处能产生电晕放电。

通常均将空气视为非导体，但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子，带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。

若带电导体有尖端，该处附近空气中的电场强度E可变得很高。

当离子被吸向导体时将获得很大的加速度，这些离子与空气碰撞时，将会产生大量的离子，使空气变成极易导电，同时借电晕放电而加速导体放电。

因空气分子在碰撞时会发光，故电晕时在导体尖端处可见亮二、要点综述1.在匀强电场中电势差与场强的关系是U=Ed或E=U/d，公式中的d是沿场强方向上的距离。

1.关系式Ｕ＝Ｅｄ的应用要同时满足两个条件：⑴匀强电场；⑵ｄ是沿场强方向的距离。

若题中给出的A、B两点间的距离不是沿场强方向，则要找到其沿场强方向的投影长度，即A、B所在的两等势面间的距离。

2.由Ｅ＝Ｕ/ｄ可以得到电场强度E的物理意义的另一种表述：电场强度E的方向是电势降低最快的方向，电场强度E的大小描述沿电场线方向电势降低的快慢。

课堂同步1.关于匀强电场中场强和电势差的关系，正确的是（）A.电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大B.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C.沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降低必定相等D.电势降低的方向必定是电场强度的方向2.一质量为2×10－16㎏的带正电的油滴静止在两块相距3.2㎝的水平放置的平行金属板之间，则两板之间的电势差最大值可能是（）A.800VB.400VC.600VD.200V3. 如图1-40所示，两带电小球，电量分别为＋q 和－q ，固定在一长为L 的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E 的电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示。