高中物理《电势差与电场强度的关系(1)》优质课教案、教学设计
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电势差与电场强度的关系[学习目标] 1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U AB=Ed,并且能够推导出这个关系式.(重点)2.知道电场强度的另一种求法,了解场强的另一个单位“伏特每米”的意义. 3.会用关系式U AB=Ed或E=U AB/d进行有关的计算.(难点)1.关系式:U AB=Ed或E=U ABd(注:公式中d是两点沿电场方向距离)2.物理意义: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.3.适用条件:匀强电场.[再思考]有同学认为:“根据E=U ABd,若A、B两点在匀强电场的同一等势面上,由U AB=0,故场强为零“.谈一下你的认识.【提示】该同学分析错误,当A、B在匀强电场同一等势面上时,两点沿电场方向距离d=0.无法用E=U ABd直接计算场强,E也不等于零.[后判断](1)公式U=Ed用于任何电场.(×)(2)在电场中相同距离上的两点,电势差大的其电场强度也必定大.(×)(3)在匀强电场中,沿着电场方向,任何相同距离上的电势降落必定相等.(√)(4)电势降落的方向必定是电场强度的方向.(×)[1.意义:在匀强电场中,电场强度等于两点电势差与两点沿电场方向距离的比值.2.E的另一表述: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.(3)电场强度的单位:N/C或V/m.[再思考]1.根据E=Ud可知,匀强电场的电场强度E与电场中两点间的电势差U成正比,与沿电场线方向上两点间的距离d成反比,以上观点是否正确?【提示】不正确.电场强度大小与电场自身因素有关,与两点间的电势差或距离无关.2.为何说电场强度的两单位N/C与V/m是相同的?【提示】 1 V/m=1 J/(C·m)=1 N·m/(C·m)=1 N/C[后判断](1)在匀强电场中沿电场线方向,电势降的最快.(√)(2)公式E=Ud用于任何电场.(×)(3)匀强电场中E与电势差及两点间距无关.(√).预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一对关系式U AB=Ed和E=U ABd的理解(深化理解)第1步探究——分层设问,破解疑难1.电场中AB两点的电势差U AB与AB两点的距离一定成正比吗?2.在匀强电场中,沿哪个方向电势降低得最快?第2步结论——自我总结,素能培养1.关系式表明了电场强度与电势差的关系(1)大小关系:由E=Ud可知,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.(2)方向关系:电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.(3)物理意义:电场强度是电势差对空间位置的变化率,反映了电势随空间位置变化的快慢.2.U AB=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.3.在非匀强电场中,公式E=Ud可用来定性分析如图1-6-1所示,若ab=bc,由于电场线密处场强较大,即ab段的平均场强小于bc段的平均场强,故可以判断U ab<U bc.图1-6-1第3步例证——典例印证,思维深化如图1-6-2所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C 的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点电场力做功都是3.0×10-8 J,已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形,ab =20 cm ,∠a =37°,∠c =90°,求:(1)a 、b 两点的电势差U ab .(2)匀强电场的场强大小和方向.图1-6-2【思路点拨】 (1)电势差可由U =W q 求得. (2)借助电场线与等势面垂直,可求得E 及方向.【解析】 (1)因为正电荷q 从a 到b 和从a 到c 电场力做功相等,所以由W =qU 可得U ab =U ac ,b 、c 两点在同一等势面上,根据电场线与等势面垂直,得到场强方向与ac 平行,垂直指向bc .U ab =W ab q =3.0×10-85.0×10-10V =60 V(2)由U =Ed 可得,E =U d =U ac =600.2×cos37°=375 V/m 场强方向平行于ac ,垂直指向bc 边向右.【答案】 (1)U ab =60 V (2)E =375 V/m 方向与bc 边垂直且由a 指向c电场中两点电势差的求法(1)应用定义式U AB =φA -φB 来求解.(2)应用关系式U AB =W AB q来求解. (3)应用关系式U AB =Ed (匀强电场)来求解.第4步巧练——精选习题,落实强化1.对公式E=U abd的理解,下列说法正确的是()A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中的d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是匀强电场中a、b两个等势面间的垂直距离【解析】E=U abd中的d是指电场线方向上两点的距离,而且仅适用于匀强电场,故D正确.【答案】 D2.如图1-6-3所示为某一电场的电场线和等势面.已知φa=5 V,φc=3 V,且ab=bc,则()A.φb=4 VB.φb>4 VC.φb<4 VD.上述情况都有可能图1-6-3【解析】根据场强在数值上等于沿场强方向单位距离上降落的电势,因为ab段上各点的场强大于在bc段上各点的场强,虽然ab=bc,但ab段上降落的电势多.【答案】 C学生分组探究二电势、电势差与电场强度的比较(对比分析) 第1步探究——分层设问,破解疑难1.电场中电势为零的地方电场强度是否为零?2.电场中场强为零的地方电势一定为零吗?第2步结论——自我总结,素能培养1.电势差与电场强度物理量电势差U AB电场强度E定义式U AB=Wq E=Fq大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时,电场力所做的功数值上等于单位正电荷受到的力方向标量、无方向矢量,规定正电荷在该点所受电场力的方向为正方向联系(1)沿场强的方向是电势降落最快的方向,但电势降落的方向不一定是场强的方向(2)场强的大小等于沿匀强电场方向每单位长度上降落的电势,即E=U ABd2.电势与电场强度(1)电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为不为零取决于电势零点的选取;电势为零的地方电场强度也不一定为零.如把点电荷产生的电场中某点定为电势零点,但该点电场强度不为零,无穷远处场强和电势都可认为是零.(2)电场强度相等的地方电势不一定相等,如在匀强电场中场强处处相等,但各点电势不等.(3)电势相等的地方电场强度不一定相等.如在等量的异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂面是一个等势面,但场强不相等.第3步例证——典例印证,思维深化如图1-6-4所示,A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105V/m,方向如图所示.电场中a、b两点相距10 cm,ab连线与电场线成60°角,a点距A板2 cm,b点距B板3 cm,求:(1)电势差U Aa、U ab和U AB;(2)用外力F把电荷量为1×10-7 C的正电荷由b点匀速移动到a点,那么外力F做的功是多少?图1-6-4【思路点拨】(1)电势差可由U=Ed求得.(2)电场力做功可由W=qEd cos θ或W=qU求得.【解析】(1)U Aa=E·d Aa=2×105×0.02 V=4×103 V.U ab=E·d ab=2×105×0.1×cos 60° V=1×104 V.U AB=E·d AB=2×105×(0.02+0.1×cos 60°+0.03) V=2×104 V.(2)据动能定理得W F+W电=0,所以W F=-W电=-qU ba=qU ab=1×10-7×1×104 J=1×10-3 J.【答案】(1)4×103 V1×104 V2×104 V(2)1×10-3 J匀强电场问题总结1.U AB=Ed或E=U ABd,可用于确定电势差或场强.2.E p=qφ,用于确定某点电势能,在φ=0处,E p=0.3.在电场中移动电荷,电场力做功W AB=qU AB,知道了W AB和q便可推知电场中一些点的电势关系.匀强电场问题总结4.电场中电势相等的点构成等势面,电场线的方向总是和等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面.知道了等势面便可推知电场线的分布情况.第4步巧练——精选习题,落实强化3.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图1-6-5所示,由此可知c点的电势为()A.4 V B.8 VC.12 V D.24 V图1-6-5【解析】根据匀强电场的特点,U ad=U bc,即φa-φd=φb-φc,解得φc=8 V,B正确.【答案】 B4.电子的电荷量为e、质量为m,以速率v0沿电场线方向射入到场强为E 的匀强电场中,如图1-6-6所示.电子从A点入射,到B点速度变为零.图1-6-6(1)A、B两点间的电势差是多大?(2)A、B两点间的距离是多少?【解析】(1)电子由A点射入,到B点速度变为零,由动能定理-eU AB=0-12m v 20,即U AB =m v 202e .(2)A 、B 两点间的距离d =U AB E =m v 202eE .【答案】 (1)m v 202e (2)m v 202eE等分法计算匀强电场中的电势或电场强度1.在匀强电场中,沿着任意方向上,相等距离的电势差都相等.如果把某两点间的距离等分为n 段,则每段两端点的电势差等于原电势差的1n .像这样采用这种等分间距求电势问题的方法,叫作等分法.2.在已知电场中几点的电势时,如果要求另外某点的电势,一般采用“等分法”在电场中找出与待求点电势相同的等势点.3.在匀强电场中,相互平行、相等长度的线段两端电势差相等,用这一点可求解电势或电势差.4.等分法也常用在画电场线或计算电场强度的问题中.(安徽高考)如图1-6-7所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V ,点B 处的电势为3 V ,则电场强度的大小为( )A .200 V/mB .200 3 V/mC .100 V/mD .1003V/m图1-6-7【思路点拨】解决该题关键是结合题目特点,画出过某一已知点的电场线,然后结合公式E=Ud求解.【解析】在匀强电场中,沿某一方向电势降落,则在这一方向上电势均匀降落,故OA的中点C的电势φC=3 V(如图所示),因此B、C为等势面.O点到BC的距离d=OC sin α,而sin α=OBOB2+OC2=12,所以d=12OC=1.5×10-2m.根据E=Ud得,匀强电场的电场强度E=Ud=31.5×10-2V/m=200 V/m,故选项A正确,选项B、C、D错误.【答案】 A——[先看名师指津]——————————————等分法分析匀强电场电场强度的步骤(1)确定所给点中电势最高和最低点,用直线将两点连接;(2)根据第三点的电势值,将(1)中的直线平分为等距离的n段;(3)找到直线上与第三点电势相同的第四点,连接第三、第四点所得直线为等势线;(4)作出垂直于等势线的直线,并根据电势的降低方向在新作直线上加上箭U头就作出电场线;也可根据E=d求解电场强度大小.。
教学准备1. 教学目标【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。
(二)过程与方法1.看前面知识结构图:复习巩固旧知识引出新课通过知识网络图使学生掌握的知识更加牢固。
2.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.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。
4. 通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系。
(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。
2. 教学重点/难点【教学重点】1.对匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed的理解。
2.场强方向是电势降低最快的方向。
【教学难点】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3. 教学用具4. 标签教学过程【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、电势差都可以描述电场,那么两者之间有何关系?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,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。
授课课目16电势差与电场强度的关系课型新课课时安排 1 授课时间2021919 授课教师授课班级高二1-6A1班教学目标知识与技能目标1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系.对于公式要知道推导过程过程与方法目标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、能够熟练应用解决有关问题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教学重点电势差与电场强度的关系教学难点电势差与电场强度的关系应用教学方法讲授法使用教具多媒体教学过程教学内容及教师活动学生活动新课导入看图思考讲授新课结合图1、6—1及电场力做功的两种不同途径推导,再引导学生比较得出:匀强电场中电势差与电场强度的关系:EdUAB=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引导学生思考讨论dUE AB=,AB连线与电场方向夹角θ=60°,A点和M板相距2 cm,1此时U BA等于多少?2一点电荷Q=5×10-8C,它在A、B两点电势能差为多少?若M板接地,A点电势是多少?B点电势是多少?【解析】在匀强电场中等势面与电场线垂直,且φA大于φB,所以UBA=φB-φA为负值.又因为在匀强电场中E=错误!,则UAB=EdAB题目已知AB与电场线夹角为60°,则AB与等势面夹角为30°,dAB=ABin30°=错误!AB=5 cm=005 mUAB=24×104×005 V=1 2021V即UBA=-UAB=-1 2021V认真听讲积极思考。
《第六节电势差和电场强度的关系》教学设计【教学目标】(一)、知识与技能1.从公式的推导中得出电势差与电场强度的定量关系。
2.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U Ed=,并能进行相关的计算。
3.知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义。
(二)、过程与方法1.通过对电场力做功的两种不同方式的比较中,得出电势差与电场强度的关系。
2.通过看图和公式变形得出一些常见的结论。
(三)、情感态度与价值观1.从公式的推导中,培养学生的逻辑思维能力,体会前后知识的联系及其内在的和谐统一。
2.通过公式的应用,培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.从公式和图形两个角度看电势差与电场强度的关系,培养学生思维的发散性。
【教学重点】匀强电场中电势差与电场强度的关系,即U=E d (d为两点沿电场方向的距离) 【教学难点】:对电场强度的另一个计算式UEd=的理解【教学方法】讲授、推理、比较、归纳总结、类比、练习等多种形式【教学用具】多媒体课件、典型的例题和练习【教学过程】【教后反思】1.高中物理课程标准强调:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与,合作交流,乐于探究,勇于实验,勤于思考。
”从本节课的实际教学情况来看,整节课较好的体现了物理课程的基本理念。
通过多媒体的辅助,课堂容量加大,并且激发起了学生的学习兴趣和求知欲,学生非常活跃,一直在一种兴奋的状态下,积极的参与,积极的动手并思考,教学过程较为顺利。
设计的一大特色就是注重学生思维的构建,从感性认识到理性认识,从具体到抽象,从知识到应用的认知过程,一环扣一环,使学生对知识点的理解和掌握都比较到位,真正体现出了教师是搭建学生思维发展“脚手架”的设计师。
2.本教案中的例2是一道非常好的题,既巩固了新知,又复习了旧知,还在一定程度上训练了学生的思维,应用物理处理实际问题的能力。
3.施教的对象是高二的学生,已经具有比较强的能力。
为能更好的训练学生的思维,培养自主学习的能力,增强学生的空间想象能力,所以在例2的展示上,可以有意识的让学生遮起课本中的原始图形,改用纯文字叙述,让学生自己根据语言文字,画出物理情景示意图。
课题电势差与电场强度的关系课型新授课教学目标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.知道电场强度的两种单位是相同的。
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教法及教具讲授法、推理法、归纳法教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【自学指导】:运用E=错误!未找到引用源。
、E=k错误!未找到引用源。
、E=错误!未找到引用源。
三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题?任务一自学导引:1.电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积.2.电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________.任务二自主探究:一、电场强度的三个计算公式的比较运用E=错误!未找到引用源。
、E=k错误!未找到引用源。
、E=错误!未找到引用源。
三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题?二.探究非匀强电场中电势差与电场强度的关系如图甲所示,以点电荷+Q为圆心(球心)画同心圆(同心球面),其半径之比为1∶2∶3。
(1)甲图中A、B两点间的电势差与B、C两点间的电势差是否相等?说明理由。
(2)在图甲中,如果允许A、B、C三点在电场线上移动,并且要求U AB=U BC,你能判断线段AB与线段BC的大小关系吗?说明理由。
(3)在图乙中两相邻的同心圆之间的电势差相等,丙图表示电势降落的情况,看图说一说电势在哪些地方降落得快,哪些地方降落得慢。
播放配套课件【使用说明及学法指导】阅读教材认真完成导学案【展示】:阅读课本,思考问题,学生代表发表见解教学过程任务三典例分析:例1、如图所示,A、B两点相距10cm,E=100V/m,AB与电场线方向夹角θ=120°,求AB两点间的电势差.例2、如图所示,直角三角形ABC处在匀强电场中,电场线方向与三角形所在平面平行.AC=4cm,AB=5cm.把电量为2×10-9C的负电荷从A点移到B点和从A点移到C点,电场力做功都是8×10-9J,由此可知,匀强电场的方向是_____,场强的大小是_____N/C.三、课堂小结。
电势差与电场强度的关系教案一、教学目标1. 让学生理解电势差和电场强度的概念。
2. 让学生掌握电势差与电场强度的关系公式。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势差的概念:电势差是指电场中两点间的电势差异。
2. 电场强度的概念:电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力。
3. 电势差与电场强度的关系公式:U =Ed(其中,U表示电势差,E表示电场强度,d表示两点间的距离)。
三、教学过程1. 导入:通过简单的例子,如电势差在生活中的应用,引起学生对电势差的兴趣。
2. 讲解电势差的概念,并通过示例让学生理解电势差的含义。
3. 讲解电场强度的概念,并通过示例让学生理解电场强度的含义。
4. 推导电势差与电场强度的关系公式,并解释公式的含义。
5. 通过习题,让学生运用电势差与电场强度的关系公式解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势差和电场强度的概念及关系公式。
2. 采用示例法,通过具体例子让学生理解电势差和电场强度的含义。
3. 采用练习法,让学生通过习题巩固所学知识。
五、教学评价1. 课后习题:检查学生对电势差与电场强度的关系公式的掌握程度。
2. 课堂提问:检查学生对电势差和电场强度概念的理解程度。
3. 小组讨论:评估学生在解决实际问题时的创新能力及团队合作能力。
六、教学资源1. 教学课件:制作包含图文并茂的课件,帮助学生直观理解电势差与电场强度的关系。
2. 习题库:准备一定数量的习题,包括填空题、选择题和计算题,用于巩固所学知识。
3. 实验器材:如电压表、电流表、电子秤等,用于进行实验验证电势差与电场强度的关系。
七、教学步骤1. 电势差与电场强度关系公式的推导:引导学生通过电场力做功的原理,推导出电势差与电场强度的关系公式。
2. 电势差与电场强度关系公式的应用:举例说明如何运用关系公式计算电势差,并解释结果的实际意义。
3. 实验验证:安排实验环节,让学生通过实验测量电势差和电场强度,验证电势差与电场强度之间的关系。
《电场强度与电势差的关系》粤教版教材选修3-1模块第一章第 5节【课题、课时】《电场强度与电势差的关系》(1课时)【教材内容分析】1、课程标准对这节的要求:了解电场强度与电势差的关系。
2、教材的地位和作用:本节内容有两个主题:(1)电势差与电场强度的关系,电势与电场强度是电磁学中两个非常重要的概念,他们都是用来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,但通过静电力做功在两者之间建立了联系。
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。
(2)电场线与等势面的关系,通过观察种电场线与等势面的特点,培养学生归纳总结的能力。
3、教材的编写思路:教材在引入电场强度描述电场的力的特性以及引入电势描述电场的能的特性后,又建立起电势差与电场强度间的关系,并以此关系构建电场的“力”与“能”这两个侧面间的联系,从而帮助学生整体的认识电场。
4、教材的特点:电势与电场强度的关系,本节从两个方面说明两者的联系:一是电势差与电场强度的关系,教材通过“讨论与交流”栏目,让学生在教师的指导下从理论上探究匀强电场中电势差与电场强度的关系;二是电场线与等势面的关系,课本通过引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面的关系,去归纳总结得出结论。
5、教材的处理:首先强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后在把电场强度和电势建立在电场上,借助于电场力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程,导出电势差与电场强度间的关系;最后又通过分析、类比、运用等环节,帮助学生深刻的体会所建立起来的电势差与电场强度的关系的物理含义;引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面,然后归纳、总结出电场线与等势面的关系。
【教学对象分析】1、学生的兴趣:高中的学生既有年轻人好奇、好强的心理特点,又有比较强的逻辑思维能力和归纳总结能力。
电势差与电场强度的关系教案【教学目标】1.了解电势差与电场强度的定义和概念;2.掌握电势差和电场强度之间的数学关系;3.理解电势差和电场强度的物理意义和重要性。
【教学重点】1.电势差的定义和概念;2.电场强度的定义和概念;3.电势差和电场强度之间的数学关系。
【教学难点】1.理解电势差和电场强度的物理意义;2.掌握电势差和电场强度之间的数学关系。
【教学内容与教学步骤】1.电势差的定义和概念(1)引入通过实验探究物体间带电的相互作用,我们可以发现,带电物体之间存在相对位置差异时,它们之间的相互作用力也会有所变化。
这说明,物体间的电力学作用不仅与电荷本身的性质有关,还与它们所处的位置有一定的关系。
那么在不同位置处,电荷所存储的能量是不同的,我们称这种能量为电势能。
电势差就是指不同位置之间的电势能差异。
(2)讲解定义:当电荷由一点 A 移动到一点 B 时,由于电场力的作用,电荷从 A 点移到 B 点时会经历一定的势能变化,这种势能的变化称为电势差,用符号△V 表示,即Vb - Va = △V其中,Vb 和 Va 分别表示电荷在 B 点和 A 点的电势,△V 表示电荷从 A 点到 B 点的电势差。
3)例题演练-如图所示,两点 A 和 B 间有一个电场,电势在点 A 为 3000V,在点 B 为5000V,求 A 点到 B 点的电势差。
-分析:根据定义,△V = Vb - Va = 5000V - 3000V = 2000V。
-结论:A 点到 B 点的电势差为 2000V。
2.电场强度的定义和概念(1)引入电场是由电荷分布所产生的空间中存在的力场,具有向外是向内的特性。
在均匀电场中,电荷静止时所受到的合外力为零,而在非均匀电场中,电荷所受到的力随其位置的不同而有所变化。
因此,我们需要引入一个描述电场空间分布特征的量——电场强度。
(2)讲解定义:电场强度 E 是单位电荷在电场中所受的电力 F 与其所处位置的比值,用公式表示为E = F / Q其中,E 表示电场强度,F 表示电荷所受到的电力,Q 是电荷的电量。
电势差与电场强度的关系教案一、教学目标1. 让学生理解电势差的定义和计算方法。
2. 让学生掌握电场强度的定义和计算方法。
3. 让学生了解电势差与电场强度之间的关系。
二、教学内容1. 电势差的定义和计算方法。
2. 电场强度的定义和计算方法。
3. 电势差与电场强度之间的关系。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电势差的计算方法,电场强度的计算方法,电势差与电场强度之间的关系。
2. 教学难点:电势差与电场强度之间的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解电势差和电场强度的定义和计算方法。
2. 采用案例分析法分析电势差与电场强度之间的关系。
3. 采用问题驱动法引导学生思考和探索电势差与电场强度之间的关系。
五、教学过程1. 引入:通过讲解电势差和电场强度的概念,引导学生了解电势差和电场强度的重要性。
2. 讲解电势差的定义和计算方法:讲解电势差的定义,示例演示电势差的计算方法。
3. 讲解电场强度的定义和计算方法:讲解电场强度的定义,示例演示电场强度的计算方法。
4. 分析电势差与电场强度之间的关系:通过案例分析,引导学生理解电势差与电场强度之间的关系。
5. 练习与讨论:布置练习题,让学生巩固所学知识,并组织学生讨论电势差与电场强度之间的关系。
6. 总结与展望:总结本节课的主要内容,强调电势差与电场强度之间的关系,并展望下一节课的内容。
教案设计意图:通过本节课的教学,使学生掌握电势差和电场强度的定义和计算方法,了解电势差与电场强度之间的关系,并为后续课程的学习打下基础。
六、教学评价1. 评价目标:学生能正确计算电势差和电场强度。
2. 评价内容:学生能理解电势差与电场强度之间的关系,并能够应用该关系解决实际问题。
3. 评价方法:通过课堂练习和课后作业,评估学生对电势差和电场强度的计算方法的掌握程度,以及学生对电势差与电场强度之间关系的理解。
七、教学资源1. 教材:电力学基础教材。
2. 教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备。
教学设计
一.教学目标
(1)物理观念
①理解匀强电场中电势差和电场强度的关系
②会用关系式进行有关的计算
(2)科学思维与实验探究
会推导匀强电场中电势差和电场强度的关系
(3)科学态度与责任
通过不同角度认识电场强度,培养学生多角度分析问题的优秀学习品质。
二.教学重点难点
匀强电场中电势差和电场强度的关系,应用这种关系解决问题
三.教学过程
【情景引入】
(1)你学过哪些描述电场性质的物理量?
(2)这些物理量都可以描述电场的性质,他们之间有什么关系呢?
【合作探究】
(1)如图是一个匀强电场,场强大小为E,A、B 是沿电场方向上的两点,其电势差为U,A、B 之间相距为d。
现将一个电量为q 的电荷由A 移到B,你
可以用几种方法计算电场力所做的功?
根据功的定义:WAB =
根据电势差:WAB =
结合两种计算方法UAB=
(2)若在上面的讨论中A、B 两点位于同一条电场线上,如果
他们不在同一条电场线上(如右图所示),还能得到以上结论吗?
【学以致用】如图是一个匀强电场,场强大小为E,电荷如果沿着图示A、
B 运动,A、B 之间的相距为l,求A、B 两点间的电势差。
【思考与讨论】由可以得到电场强度的
E U
AB
另一个单位:伏【特】每米(V/m),这个
d
单位与前面学过的单位牛【顿】每库【仑】(N/C)相同。
请证明这一点。
【例1】对于公式U=Ed 的理解,下列说法正确的是( )
A.此公式适用于计算任何电场中a、b 两点间的电势差
B.在同一匀强电场中,a 点与b 点的距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中的d 是指a 点与b 点之间的距离
D.公式中的d 是a、b 两点所在等势面间的垂直距离
【例2】如图所示,在场强为E=4. 0×103 N/C 的匀强电场中有相距5cm 的A、B 两点,两点连线与电场强度成30°角。
求A、B 两点间的电势差。
四、课堂检测
五、课堂小结
六、作业布置
七、教学反思。