人教版高中物理选修3-1第一章第6节电势差与电场强度的关系教案

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1章第6节电势差与电场强度的关系【知识与技能】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．【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．【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，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美【教学过程】★重难点一、电势差与电场强度的关系★电势差与电场强度的关系式推导如图所示，在匀强电场中把电荷q从A移动到B，静电力做功W AB＝qU AB．静电力是恒力，所以静电力做的功也可以这样求：W AB＝qEl cosθ＝qEd由以上两式得qU AB＝qEd，U AB＝ED．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)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．(2)公式：U AB＝ED．(3)应用此公式注意两点：①公式只适用于匀强电场，但可对非匀强电场进行定性分析；②公式中的“d”一定是“沿电场方向的距离”3．U＝Ed的两个推论(1)在匀强电场中，沿任意一个方向，电势下降都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等．如果把某两点间的距离平均分为n 段，则每段两端点间的电势差等于原电势差的1/n .(2)在匀强电场中，沿任意方向相互平行且相等的线段两端点的电势差相等．4．在非匀强电场中，公式E ＝U d 可用来定性分析问题，由E ＝U d可以得出结论：在等差等势面中等势面越密的地方场强就越大，如图甲所示．再如图乙所示，a 、b 、c 为某条电场线上的三个点，且距离ab ＝bc ，由于电场线越密的地方电场强度越大，故U ab ＜U bC ．【特别提醒】应用U AB ＝E ·d 时注意d 必须是沿电场强度方向的距离，如果A 、B 两点间距为L ，两点连线不沿电场强度方向，计算电势差时，d 的取值应为L 在电场强度方向上的投影，即为A 、B 两点所在的等势面的垂直距离【典型例题】如图所示，两个平行金属板AB 中间为一匀强电场，AB 相距10cm,CD 为电场中的两点，CD=8cm,CD 连线和电场方向成60°角，C 点到A 板的距离为2cm.，已知质子从C 点移到D 点,电场力做功为 3.2×10-17J 。

2019-2020年高中物理人教版选修3-1 第一章第6节电势差与电场强度的关系教案2一、学情分析高二的学生已具备了一定的推理能力、观察能力和归纳总结能力，又兼具好奇、好胜的性格特点，且具备以匀强电场为特例讨论静电力做功的特点、引出电势能、电势和电势差等概念的知识储备。

在这节课，同学能够比较容易导出匀强电场中电势差与电场强度的关系。

然而在一般电场中，电势差与电场强度之间的关系怎样理解，这对于同学来讲则是比较困难的。

因而在教学上，教师要充分调动学生的积极性和主动性，发挥教师的主导作用和学生的主体作用，培养学生对物理学习的兴趣。

二、学习内容分析依据物理课程标准，要求学生知道电势能、电势，理解电势差。

了解电势差与电场强度的关系。

通过学习可知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。

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。

但对于匀强电场，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。

本节通过分析推理，导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生的科学探究精神，使其能更好地理解电势与电场强度的概念。

三、教学目标1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。

培养学生从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对物理学科的兴趣、坚定其思考探索物理的信念，让学生学会多角度多方面地看问题。

2.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，明确d的含义。

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。

3.定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。

1.6 电势差与电场强度的关系教材分析教材使用人教版物理选修3-1，本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，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，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。

在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式即可。

学情分析已知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未知1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。

2．会用U=Ed进行有关计算，明确d的含义。

3．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。

想知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。

难知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进行有关计算错知1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed的理解。

2．场强方向是电势降低最快的方向。

【教学过程】一、复习旧知，引入新课1．电场强度：3．静电力功的两种计算方法：2．电势差的概念：4. 看知识结构图：复习巩固旧知识引出新课问题：既然电场强度E、电势差U都可以描述电场，那么两者之间有何关系？AB U E d =二、展示学习目标，明确学习任务三、新课教学（一）、匀强电场中电势差与电场强度的关系（教学设想：让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，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。

）1、如图所示，匀强电场中A 、B 两点的电势差为AB U ，一试探电荷q 从电场中A 点移动到B点，求：静电力做的功W 为多少？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。