高中二年级选修3-1物理第一章说课稿:电势差
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5 电势差一、电势和电势差(1)电势差:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关.(3)公式:电场中A 点的电势为φA ,B 点的电势为φB ,则U AB =φA -φB ,U BA =φB -φA ,可见U AB =-U BA .(4)电势差是标量,若U AB 为正值,则A 点的电势比B 点的电势高;若U AB 为负值,则A 点的电势比B 点的电势低.(5)电势差的单位和电势的单位相同,均为伏特,符号是V .(6)电势差的客观性:电势差虽然可以由U AB =W ABq 表示,但电势差U AB 由电场本身决定,与在这两点间移动电荷q 的电荷量、静电力做的功W AB 均无关.电势和电势差的比较二、电场力做功与电势差的关系1.公式U AB =W ABq 或W AB =qU AB 中符号的处理方法:(1)带正、负号进行运算:把电荷q 的电性和电势差U 的正负代入;功为正,说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,说明静电力做负功,电荷的电势能增大.(2)只将绝对值代入公式运算:计算时,q 、U 都取绝对值,算出的功也是绝对值,至于静电力做的是正功还是负功,可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.2.公式W AB=qU AB适用于任何电场,其中U AB为电场中A、B两点间的电势差,W AB 仅是电场力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功.3.公式W AB=qU AB中W与U的角标要对应,不要造成混乱,因为U AB=-U BA,W AB =-W BA.1有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?2如图所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6×10-9 C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,电场力对电荷做的功为()A.4.8×10-8 JB.-4.8×10-8 JC.8.0×10-8 JD.-8.0×10-8 J3一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移动到b点.在这个过程中,除电场力外,其他外力做的功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差U ab为()A.1×104 VB.-1×104 VC.4×104 VD.-7×104 V4将一电荷量为-3×10-6 C的负电荷从电场中的A点移动到B点,克服电场力做了3×10-5 J的功,再将该电荷从B点移动到C点,电场力做了1.2×10-5 J的功,则A、C间的电势差为多少?电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中,电势能变化了多少?5电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8 J,在B点的电势能为0.80×10-8 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9 C,则()A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差U AB=4.0 VD.把该点电荷从A移到B,电场力做功为W AB=0.40×10-8 J6如图所示,三条曲线表示三条等势线,其电势φC=0,φA=φB=10 V,φD=-30 V,将电荷量为q=1.2×10-6 C的电荷在该电场中移动.(1)把这个电荷从C移到D,静电力做功多少?(2)把这个电荷从D移到B再移到A,电势能变化多少?7如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.5电势差1解析(1)解法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负.|U AB|=|W AB||q|=6×10-43×10-6V=200 V,因负电荷从A移到B克服静电力做功,必是从高电势点移到低电势点,即φA>φB,U AB=200 V.|U BC|=|W BC||q|=9×10-43×10-6V=300 V,因负电荷从B移到C静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点,即φB<φC,U BC=-300 V.U CA=U CB+U BA=-U BC+(-U AB)=300 V-200 V=100 V.解法二:直接取代数值求.电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功,W AB =-6×10-4 J ,U AB =W AB q =-6×10-4-3×10-6 V =200 V .U BC =W BCq =9×10-4-3×10-6V =-300 V .U CA =U CB +U BA =-U BC +(-U AB )=300 V -200 V =100 V . (2)若φB =0,由U AB =φA -φB ,得φA =U AB =200 V . 由U BC =φB -φC ,得φC =φB -U BC =0-(-300) V =300 V . 电荷在A 点的电势能E p A =qφA =-3×10-6×200 J =-6×10-4 J. 电荷在C 点的电势能E p C =qφC =-3×10-6×300 J =-9×10-4 J. 2 答案 B解析 U AD =φA -φD =-40-(-10)V =-30 V . 所以W AD =qU AD =1.6×10-9×(-30)J =-4.8×10-8 J. 3 答案 A解析 设电场力做功为W ,由动能定理知:W +6.0×10-5 J =8.0×10-5 J ,可求得W =2.0×10-5 J ,因此a 、b 两点间的电势差为U ab =Wq =1×104 V ,故选A.4 答案 6 V 增加了1.8×10-5 J 解析 AB 间的电势差为: U AB =W AB q =-3×10-5-3×10-6V =10 VBC 间的电势差为:U BC =W BC q =1.2×10-5-3×10-6 V =-4 V所以有:U AC =U AB +U BC =(10-4) V =6 V ;电荷从A 点移动到B 点再从B 点移动到C 点的过程中,电势能的变化等于电场力做的功,即:ΔE p =W AB +W BC =(-3×10-5+1.2×10-5) J =-1.8×10-5 J电场力做负功,电荷的电势能增大,增加量为1.8×10-5 J.5答案AD解析A点的电势能大于B点的电势能,将该点电荷从A点移到B点电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且W AB=E p A-E p B=1.2×10-8 J-0.80×10-8 J=0.40×10-8 J,故A、D正确,B错误;U AB=W ABq=0.40×10-8-1.0×10-9V=-4.0 V,故C项错误.6答案(1)3.6×10-5 J(2)增加了4.8×10-5 J 解析(1)U CD=φC-φD=30 VW CD=qU CD=1.2×10-6×30 J=3.6×10-5 J.(2)U DA=φD-φA=(-30-10) V=-40 VW DA=qU DA=1.2×10-6×(-40) J=-4.8×10-5 J所以电势能增加了4.8×10-5 J.7答案mv20 q解析设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变,即v B sin 30°=v0sin 60°①由此得v B=3v0 ②设A、B两点间的电势差为U AB,由动能定理有qU AB=12m(v2B-v20) ③联立②③式得U AB=mv20 q.。
电势差说课稿一、说教材:本次课程的教材是高中物理教材中的电势差的部分。
电势差是电场中两点之间电势能的差异,是电势能单位正电荷所具有的能量差。
二、说教学目标:1. 知识与技能:a) 了解电势差的定义及计算公式;b) 掌握电势差与电场强度、距离的关系;c) 能够运用电势差解决实际问题。
2. 过程与方法:a) 通过引导学生观察实验现象,激发学生学习兴趣;b) 通过示例演算的方式,培养学生的逻辑思维能力;c) 组织学生进行实验,提高学生的动手操作能力。
3. 情感态度价值观:a) 培养学生对物理学科的兴趣与探索精神;b) 强调实验细致和数据准确性的重要性;c) 培养学生的合作意识和团队精神。
三、说教学重点和难点:本节课的重点是让学生理解电势差的含义,并掌握计算电势差的方法。
难点在于学生对电场强度的理解和计算。
四、说课教法与学法:1. 教法:a) 情景教学法:通过引导学生观察实验现象和分析实验结果,激发学生的学习兴趣;b) 演示法:通过实验演示,让学生对电势差有直观的感受;c) 讨论法:通过小组讨论,促进学生之间的互动交流,提高学生的思维能力。
2. 学法:a) 主动参与:学生需要主动参与实验操作,观察实验现象;b) 合作学习:通过小组合作讨论,培养学生的合作意识和团队精神;c) 反思总结:学生需要及时反思总结实验现象和结果,从中提炼出规律。
五、说课过程:1. 热身导入:通过一个实际生活中的例子引入,如比较两个水箱的水压高低。
通过观察现象,引导学生思考压强的概念,为接下来的电势差的引入做铺垫。
2. 概念解释:a) 引入电势差的定义,并解释其中的概念;b) 解释电势差与电场强度、距离的关系;c) 通过实例分析,帮助学生理解电势差的实际意义。
3. 计算方法演示:a) 通过公式演算的方式,解释电势差的计算过程;b) 通过具体的例题演示,让学生掌握计算电势差的方法。
4. 实验操作:a) 组织学生进行一系列与电势差相关的实验;b) 引导学生记录实验数据,并进行分析和总结;c) 让学生通过实验验证电势差与电场强度、距离的关系。
电势差说课稿一、说教材“电势差”是新人教版物理选修3-1第一章第五节的内容。
与其相关的内容在新课标中的表述为: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。
本节内容是在学生学习了“电势能和电势”之后继续使用类比方法进一步加深对电势知识的深入学习,并为下一节电势差与电场强度的关系奠定基础。
所以说本节内容具有基础性和预备性。
二、说目标(一)知识与技能1、理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。
2、掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
(二) 过程与方法结合静电力做功、电势能、电势,通过对比让学生深入理解电势差及静电力做功与电势差之间的关系。
(三) 情感态度与价值观培养学生类比的学习方法,培养学生的逻辑思维能力。
三、说难点与重点 重点:静电力做功公式理AB AB qU W 的推导和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四、说教法与学法在教法上采用ppt 与Flash 、师生讨论的教学方法、类比分析法、讲授法、探究法。
学法上让学生体会类比、分组讨论交流等,使学生主动、积极参与到学习中来,充分体现了学生的主体地位,让学生在整个新课的教学过程中始终保持高度的学习兴奋度与学习的兴趣。
五、说学情分析学生通过前面知识的学习,已掌握了静电力做功与电势能的关系、电势与电势能的关系。
并通过多节课的巩固为本节课的学习奠定了基础。
由于本节内容也是十分抽象的东西,所心要循序渐进,加强类比方法的应用。
六、说教学过程为了能够顺利进行本节课的教学,先把前面有关静电力做功的特点、电势能、电势能与静电力做功的关系、电势的知识进行了复习提问。
下面主要谈谈对本节课的重点与难点在教学过程中的具体做法1、重点突破——电势差通过上面的图片让学生先复习高度与高度差的关系,再通过上面第二副图让他们发现选择不同的零势能点,同一点的电势是不同的,但电势差与电势零点的选取无关。
5 电势差教学设计(一)整体设计教学分析本节内容以电势的概念为起点,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。
在物理学中,特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念,电势差往往比电势更有意义。
引入电势差的概念,使求静电力做功的计算十分方便,不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径,特别是对于静电力是变力时,就只能用W AB=qU AB来计算。
教学目标1.运用类比的方法,使学生理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。
2.掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
3.通过理论探究得到在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关的计算,以培养学生归纳推理能力和抽象思维能力。
教学重点难点本节内容的重点是静电力做功公式W AB=qU AB的推导和该公式的具体应用。
本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
教学方法与手段运用类比法将地理位置中两点间的高度差与电场中两点间的电势差进行比较,引入电势差的概念,找到两点间电势差的表达公式,确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
通过理论探究推导出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,并学会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
课前准备教学媒体多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习高度和高度差的概念,高度差和零势点的选取无关,电场力做功和电势能的关系式,电势和电势能关系式。
教学过程导入新课[事件1]教学任务:创设情景,导入新课师生活动:【情景导入】2010年元月竣工的“迪拜塔”是世界第一高楼。
在测量高度时,(展示PPT)用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相同,但两个地方的高度差却保持不变。
【引入新课】同样的道理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点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。
§1.6《电势差与电场强度的关系》说课稿一、说教材1. 教材地位:电势差与电场强度是本章重要的概念,因为它们分别描述了电场的两大性质:能的性质和力的性质。
本节课是学生在学习了描述静电场的各个物理量后比较重要的一节课,是通过分析推理探索得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系,进一步熟悉静电场的各量之间的内在联系,为应用本部分知识解决常见问题奠定基础。
教材以匀强电场为例进行,介绍二者的关系。
因此,从教材地位来说,本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系起来。
2. 教材特点:①内容较少,应用性强,在以后的许多问题中都会涉及本节知识的应用;②逻辑推理能力的要求较高,在推导U=Ed的过程中要能够切实理解推导的条件,需要相关知识点(W=Fs)方可完成推导。
关系式U=E·d中d为沿场强方向两点所在等势面间距离,其核心是注意公式,理解它关键就是要注意d为沿场强方向两点所在等势面间距离。
二、学情分析作为学生而言,已经对电场强度、电势差、等势面等静电场基本概念有了初步的了解,学习难度不算大。
学生可能遇到的问题是对公式不理解,产生这一问题的原因是没有理解公式中距离的物理意义。
要解决这一问题,就要弄清关系,其中关键是从匀强电场入手,注意理顺关系。
三、说教学目标知识与技能: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。
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。
过程与方法: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。
情感、态度与价值观:1、从不同的角度认识电场,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。
四、说教学重点、难点1、教学重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系。
2、教学难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
3、突破方法:教学过程中建议教师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依附于电场的基础上,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、运用等环节,帮助学生深刻的体会所建立起来的关系的物理含义,较好的达成教学目标。
第一章静电场1.5电势差【教学目标】1.理解电势差的概念;2.会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功;3.知道电势和电势差的关系;重点:电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算。
难点:电势差的定义(比值)及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
【自主预习】1、电势差:(又叫电压)(1)定义:(2)定义式:AB U(3)单位:符号:电势的正负表示比零电势或。
当取无穷远处为零电势时:正点电荷的电场中各点电势都零,负点电荷的电场中各点电势都零。
2. 电荷在电场中移动时:若电场力做正功,则电荷的电势能;若电场力做负功,则电荷的电势能。
(电场力做功跟电势能变化的关系与重力做功跟重力势能变化的关系相似)也就是说电荷q从A移到B时,电场力做功等于电荷在A、B两点时的电势能之差。
即。
3.由此可见在电场中移动电荷时,电场力做的功只与电荷的位置有关,而与电荷运动的具体无关。
(这跟重力做功的特征相似)本节得到的电场力做功公式q 使我们计算电场力做功像计算重力做功一样简单方便。
【典型例题】一、电势差概念的理解【例1】下列说法正确的是( )A.A、B两点的电势差,等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B.电势差是一个标量,但是有正值或负值之分C.由于静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以=二、电势差公式的应用【例2】有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4J的功,求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高.【例3】在电场中把一个电量为2×10-9C的正电荷从电场中的A点移到B点,电场力做功1.5×10-7J,再把这个电荷从B点移到C点,电场力做功-4×10-7J,(注意各物理量用正负值代入。
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 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。
教学设计5电势差本节分析本节以电势的概念为起点,把地理位置中的两点间的高度差与电场中两点间电势差进行比较,得到高度和电势都具有相对性,它们与参考点的选取有关,但高度差和电势差却保持不变(与参考点的选取无关).因此,在解决实际应用问题时,电势差比电势更方便.教材是通过电场力做功与电荷量的比值法定义的电势差.在教学实践中,很多教师和学生公认这一节内容难教难学.物理概念抽象,物理概念之间的联系复杂.而采用比值定义法使学生在理解概念的物理本质上走弯路,两个与电势差无本质关联的物理量(电荷量和电场力做功)的比值不变只能反映出三个物理量之间的数学关系,无法深入探寻电势差的物理意义.所以本教学设计引导学生从比值定义和电场本质两种方法去探究电势差.学情分析对电势差概念的引入,若用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,则可以增强知识的感知性,这有助于学生记住公式.在学习过程中,学生应从电势差的本质意义上进行学习和理解,真正掌握电势差的概念.另外,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.教学目标●知识与技能(1)理解电势差是描述电场的能的性质的物理量.(2)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.(3)知道电势与电势差的关系,熟练掌握电场力做功与电势能变化的关系.●过程与方法培养学生的分析能力、抽象思维的能力和综合能力.●情感、态度与价值观通过对原有知识的加工及对新旧知识的类比、概括,培养学生自我更新的能力.教学重难点●重点:(1)电势差的概念.(2)静电力做功公式的推导和该公式的具体应用.●难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义.教学方法类比法、推导公式法、讨论法.教学准备多媒体辅助教学设备.教学设计(一)(设计者:王洪娜)教学过程设计点为电势零点,则A点的电势为多少?两点的电势相差多少?点为电势零点,则A点的电势为多少?两点的电势相差多少?B.E1>E2,φD.E1<E2,φ关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷板书设计5电势差一、电势差1.定义:电场中两点间电势的差值2.电势差与电势的关系:U AB=φA-φB或者U BA=φB-φAU AB=-U BAW AB=E p A-E p B=qφA-qφB=q(φA-φB)=qU AB U AB=W AB q2.电势差的物理意义:电势差反映了电场本身的性质3.单位:伏特符号:V 1 V=1 J/C二、典型例题教学反思首先在学生已有的基础上引导学生提出电势差概念,运用比值法定义电势差引入概念的教学,以加深对该比值式的理解,并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算.通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式,确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系,并能够理解电势差的数值与电势零点面的选取无关.让学生明白为什么要学,怎样学,学了有什么用,以此来突破教学的难点.物理教材内容的编排根据学生学习能力发展程度循序渐进地增加知识难度,逐渐提升知识的综合集成度.知识的传授过程可以是重走科学发展的曲折过程,也可以站在科学成果的知识高峰上为学生的攀登指出快捷之路.教学设计要尽量减少弯路和知识迷宫的出现,提高教学效率.课改后的新教材,电势差概念于电势能、电势概念之后出现,这更符合概念上的递进逻辑关系.新教材的编写,有利于学生对电势差的理解,降低了学习难度.电势差,即电压,在工程技术上,乃至在后续理论中占据重要而显著地位.在一定程度上说,比电势概念更为丰富和重要.所以,教师应该采用高超的教学技巧避免“因简单而忽视”的学习心理倾向.其中,强化W=qU的运用,突出其优点的教学可能是一个便捷途径.教学设计(二)(改编者:高娜)教学过程设计一、引入新课用不同的位置作为测量高度的起点,同一位置的高度的数值就不相同,但相同两个位置的高度差却保持不变.同样的道理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点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.正是因为这个缘故,在物理学中,电势的差值往往比电势更重要.电场中两点间电势的差值,叫做电势差,也叫电压.那么,电势差与静电力做功有什么关系呢?这就是本节我们要学习的内容.(设计意图:用地理的位置高度与电场中的电势作类比,为本节的学习打下基础的同时,也让学生明确了本节的学习目标.)二、新课教学(一)电场力做功及电势【温故知新】上节我们学习了静电力做功的特点,从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念.下面简要回顾一下上节学习的内容.问题:1.静电力做功的特点2.电势的概念及特点(设计意图:既复习了旧知识,又为推导静电力做功与电势差的关系打下了基础.)(二)电势与电势差电势差的定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压.设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则有U AB=φA-φB或者表示成U BA=φB-φA显然U AB=-U BA【提出问题】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.电势的数值与电势零点的选取有关,电势差的数值与电势零点的选取有关吗?为什么?这与力学中学过的哪个概念相似?(教师活动:教师组织学生思考、小组交流讨论,然后学生展示交流结论.)【归纳总结】电势差U AB可以是正值,表示A点的电势比B点电势高,电势差U AB可以是负值,表示A点的电势比B点电势低.电势的正负与电势零点的选取有关,电势差的正负与电势零点的选取无关.(三)静电力做功与电势差的关系在前面的学习中,我们已经得出静电力做功与电势能的变化关系,以及电势能与电势的关系.那能不能试着推导一下静电力做功与电势差的关系呢?(教师活动:组织学生推导静电力做功与电势差的关系式,可以让一名同学在黑板上展示推导步骤.)设一电荷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:W AB=E p A-E p B由电势能与电势的关系φ=E p q可得:E p A =qφA ,E p B =qφB 所以W AB =q (φA -φB ),即W AB =qU AB结论: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,而不必考虑静电荷移动的路径.【提出问题】U AB 由什么决定,由W AB 、q 决定吗?(教师活动:教师组织学生思考、小组交流讨论,然后学生展示交流结论.)【归纳总结】1.U AB 仅由电荷移动的两位置A 、B 决定,与所经路径、W AB 、q 均无关,但可由U AB =W AB q计算U AB ,其中W AB 由q 和U AB 决定.这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.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 ,1 V =1 J/C.4.电势差是标量.【例题】在电场中把2.0×10-9 C 的正电荷从A 点移到B 点,静电力做功1.5×10-7 J ,再把这个电荷从B 点移到C 点,静电力做功-4.0×10-7 J. (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 间的电势差各是多少?(3)把-1.5×10-9 C 的电荷从A 点移到C 点,静电力做多少功? (4)根据以上所得结果,定性地画出电场分布的示意图,标出A 、B 、C 三点可能的位置. (教师活动:教师引导学生分析、求解.培养学生对概念的理解能力和分析解决问题的能力.可让一名同学用投影仪展示自己的解题步骤,然后师生一起点评.)【归纳总结】在应用公式U AB =W AB q或W AB =qU AB 时,对各物理量的符号的处理方法:计算时将各量的正、负号代入公式,并根据结果的正、负号进行判断.三、课堂小结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U AB 与W AB 成正比,与q 成反比.只是可以利用W AB 、q 来计算A 、B 两点电势差U AB .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,仅由起始和终止位置的电势差有关,此公式适用于一切电场.四、课后作业教材问题与练习1~3.板书设计5 电势差一、电场力做功及电势二、电势与电势差1.电势:φ=E p q2.电势差:U AB =φA -φB三、静电力做功与电势差的关系W AB =E p A -E p BW AB =q (φA -φB )W AB =qU AB教学反思本节内容可以与学过的重力场中的知识进行类比,引入电势和电势差的概念时,用地理的位置高度与电场中的电势作类比,让学生理解选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电势差的值不会改变.在新课的教学过程中以问题的形式引导学生阅读教材并思考、讨论电势差正负的意义,然后让学生根据所学的静电力做功与电势能的变化的关系,推导静电力做功与电势差的关系式,并且用问题的形式引导学生思考、讨论并掌握二者的具体关系.最后用一道涵盖了本节知识的例题检测学生学习的情况,同时也让学生加深对本节知识的掌握.电学中的物理量多而抽象,学生学习的难度大,其学习态度是否积极非常关键,本节教学中学生的参与度较高,能够积极配合教师讨论相关问题,但如果能够增加学生讨论小组的评价机制,学生的积极性会更高. 备课资料 ●电压,也称为电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量.此概念与水位高低所造成的“水压”相似.需要指出的是,“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中.电压的国际单位是伏特(V).1伏特等于对1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V=1 J/C.J/C通常用来代表电压物理量的变量符号,在英文中使用V(V oltage的第一个字母),在国际电化学词汇与一些其他语文中会使用U(拉丁文urgere的第一个字母).现行中学物理教材对电势差、电压的定义:“电场中两点间的电势差值叫做电势差.有时又叫做电压.”有的参考书上电势差也叫电压降.但学生往往把电压与电势差当作同一个物理概念来理解和应用,电压与电势差到底是不是同一个概念?详细地分析说明,电压与电势差具有不同的涵义,电势差是电压,但电压不一定就是电势差.这正如重力是一种力,而力不一定都是重力的道理是一样的.电势和电势差是与有势场(即所谓的保守力场)密切联系的物理量.在具有势的静电场和稳恒电场中,任意两点间的电势差值等于电场力从电场的一点沿任意路径将单位正电荷移到另一点所做的功,两点间的电压就是两点间的电势差,并且由这两点的位置决定,即a,b 两点间的电压为:b E·d lU ab=U a-U b=⎠⎛a式中E可以是静电场、稳电场,U a、U b分别是有势场中a、b两点的电势.因此,在静电场和稳恒电场中,电压和电势差是同义词.在非势场中,如由变化的磁场所激发的感应电场中,电势和电势差已失去意义.。
《电势差与电场强度的关系》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“电势差与电场强度的关系”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“电势差与电场强度的关系”是高中物理选修 3-1 第一章静电场中的重要内容。
这部分知识既是对电场力做功、电势差等知识的深化和拓展,也为后续学习电容器、带电粒子在电场中的运动等内容奠定了基础。
教材首先通过回顾电场力做功与电势差的关系,引入了匀强电场中电势差与电场强度的定量关系。
然后通过理论推导和实例分析,帮助学生理解这一关系的物理意义和应用。
教材的编排注重知识的逻辑性和系统性,有助于培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电场力做功、电势差等基本概念,具备了一定的分析和解决问题的能力。
但是,对于电场强度和电势差这两个抽象的物理量之间的关系,学生理解起来可能会有一定的困难。
此外,学生在运用数学知识解决物理问题方面还不够熟练,需要在教学中加以引导和训练。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解匀强电场中电势差与电场强度的关系:U = Ed,并能熟练运用。
(2)知道电场强度的另一个单位:伏特每米(V/m),并能与牛顿每库仑(N/C)进行换算。
(3)能够运用电势差与电场强度的关系解决有关问题。
2、过程与方法目标(1)通过对匀强电场中电势差与电场强度关系的推导,培养学生的逻辑推理能力。
(2)通过运用关系解决实际问题,提高学生运用数学知识解决物理问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对物理规律的探究,培养学生的科学探究精神和实事求是的科学态度。
(2)让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
四、教学重难点1、教学重点(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系:U = Ed 及其应用。
(2)电场强度的单位换算。
2、教学难点(1)对电势差与电场强度关系的理解和推导。
新人教版高中物理选修3-1第一章第四节《电势差》精品教案教学目标:(一)知识与技能掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
(二)过程与方法通过类比法教学,使学生理解电势差的概念;应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
(三)情感、态度与价值观培养对比学习的学习方法,培养逻辑思维能力。
教学重点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
归纳推理法、讲授法教学过程:(一)引入新课教师:上节课我们学习了静电力做功的特点,从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。
下面简要回顾一下上节课学习的内容。
(1)静电力做功的特点:(学生回答)(2)电势:电场中某一点,电荷的__________________,叫做这一点的电势。
电势是个相对的量,某点的电势与__________的选取有关。
因此电势有正、负,表示该点电势比零电势点高还是低。
通常把______________的电势规定为零。
教师:电场中两点间电势的差值,叫做电势差。
那么,电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢?下面我们就来推导它们间的关系。
(二)进行新课1、电势差与电势的关系教师活动: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 ϕ,B 点的电势为B ϕ,则有B A AB U ϕϕ-=或者表示成A B BA U ϕϕ-=显然A B AB U U -=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、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:PB PA AB E E W -= 由电势能与电势的关系q E P =ϕ可得:A PA q E ϕ=;B PB q E ϕ= 所以: )(B A AB q W ϕϕ-=即B A AB qU W =或qB W U A B A = 讨论:U AB 由什么决定?由W AB 、q 决定吗?W AB 由q 、U AB 决定吗?[学生答]U AB 仅由电荷移动的两位置A 、B 决定,与所经路径,W AB 、q 均无关,但可由U AB =qW AB 计算U AB ,而W AB 却由q ,U AB 决定。
电势差说课稿1. 大家好!今天我说课的题目是电势差,基于对新课程理念的理解,我说课的整体思路是从下7 个方面加以说明。
在这之前我所做的准备有:阅读了相关的文献和教学设计并且观看教学视频。
这为我设计这节课提供了很多帮助。
2. 首先说教材:《电势差》选自人教版普通高中物理教材选修3-1 第一章第5 节。
电势差是描述电场的重要概念之一,是学生分析理解电场的基础,教材将本节课安排在第三节《电场强度》、第四届《电势能、电势》之后。
其教学思路为:通过介绍静电力做功的特点引出电势能的概念,然后介绍电势和等势面,最后介绍电势差。
新课程的教学理念就是要提高学生的科学素养,让学生养成理性的思维习惯,这样的教学思路和安排不仅体现其科学性,同时也符合学生的认知规律。
3. 教科书对本节课的处理是:首先,以电场中的电势为起点,通过与重力场中高度、高度差类比,引出“电势的差值”这一概念,进而向学生具体介绍电势差。
其次,教科书通过分析电荷在静电场中做功,得出静电力做功与电势差的关系,即电势差的定义式。
最后,通过例题的详解让学生充分理解定义式中正负号的应用与正负号的物理意义。
而课程标准有关本节课的要求是“理解电势差”。
这里的“理解”,指的是不仅要理解电势差的内涵,还要充分理解其外延。
4. 第二说学情:从学生知识储备来看:学生刚刚学习了静电力做功的特点、电势能、电势、等势面等知识,同时静电场与重力场有诸多相似之处,学生对重力场已有实际的认识,这为本节课的学习奠定了一定的基础。
从学生认知结构来看:学生已经掌握了类比法和比值定义物理量的方法,具备了一定的类比分析能力和对知识的迁移能力。
所以本节课以学生已有的认知结构为突破口,从而更好地实现新知识的“软着陆”。
但对于电场这部分知识,学生刚接触不久,抽象程度较高,学习是一个循序渐进的过程,所以教学中应予以简单明白,深入浅出的分析。
5. 第三说目标:基于对新课程标准的理解,我将本节课的三维目标确定为:(一)知识与技能:掌握电势差的概念。
5电势差教三维目标:(一)知识与技能理解电势差的概念;会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功;(二)过程与方法知道电势和电势差的关系;(三)情感态度与价值观培养生概括、归纳、类比的能力和抽象思维能力。
教重点和难点:1、重点:电势差的概念,电势能的改变与电场力做功的关系,电功计算。
2、难点:电势差的定义(比值)及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
教过程:一、新课教:1、电势差:(又叫电压)(1)定义:电荷q 在电场力作用下由A 点移到另一点B 的过程中,电场力做的功W AB 与电荷量q 的比值,叫A 、B 两点之间的电势差U AB 。
(2)定义式:qW U AB AB (3)单位:伏特 符号:V 1V =1J/(4)物理意义:电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。
例如:U AB =10V ,移动1库仑正电荷电场力做功为10J ,移动1库仑负电荷电场力做功-10J 。
2、电势与电势差的比较:(1)电势差是电场中两点间的电势的差值,B A AB U ϕϕ-=(2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考点有关;电势差的大小,与选取的参考点无关。
(3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都有正负值;电势的正负表示该点比参考点的电势大或小;电势差的正负表示两点的电势的高低。
3、应用AB AB qU W =计算时,相关物理量用正、负值代入,其结果:AB W >0,电场力做正功;AB W <0,电场力做负功;AB U >0,A ϕ>B ϕ;AB U <0,A ϕ<B ϕ二、典型例题分析:【例1】教材P24页 例1【例2】将一个电量为-2×10-9的点电荷从电场中的N 点移到M 点,需克服电场力做功14×10-8J ,N 、M 两点间的电势差U NM 为多少?若将该电荷从M 移到N ,电场力做什么功?U MN 为多少?【解析】(1)W NM =-14×10-8J , V q W U NM NM 7102104.198=⨯-⨯-==-- (2)W MN =14×10-8J , V q W U MN MN 7102104.198-=⨯-⨯==-- 说明:应用AB AB qU W =计算时,注意各物理量用正负值代入。
高二年级选修3-1 物理第一章说课稿:电势能和电势
在静电学里,电势能是处于电场的电荷分布所具有的势能,与电荷分布在系统内部的组态有关。
以下是为大家整理的高二年级选修3-1 物理第一章说课稿,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,一直陪伴您。
一、教材分析
本节内容为物理选修3-1 中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。
前一节学习了电场力的特性,这一节由力做工开始学习电场能的特性,它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,用比值定义法定义电势,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。
对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
为此我确定本节课的重点是理解掌握电场力做功的特点,电势能、电势的概念及意义
难点是掌握静电力做功与电势能变化的关系,并能用此解决相关问题。
二、目标分析
1.知识与技能。
高中二年级选修3-1 物理第一章说课稿:电势差
电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
为大家推荐了高中二年级选修3-1 物理第一章说课稿,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
我以为,《电势能电势和电势差》是静电场一章中涉及基本概念的学习非常重要和非常困难的一节,同时也是学生进行文理选修后,在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验,当然也是继续学习选修3-1 电路知识和3-2 电
磁感应知识的重要基础,如何处理好这一节的教学,从某种意义上说关系到学生对物理学习的信心树立和兴趣保持,关系到学生的后续发展,因此处理好这一节内容的教学至为关键。
由于这一节内容是属于概念教学,既抽象又逻辑严谨,在实际教学中,教师如何落实新课程理念,领会教材编写意图,根据学生情况科学合理地处理教材,如何设计有效的学习活动,促进学生的自主建构呢?我认为很值得我们研究和反思,事实上在一些教师招考中也是选择这一内容的教学来甄别教师的教学能力。
正因为如此,我想借此机会将我在教学实践中的思考交流给大家,如有不妥或错误,敬请批评指正。
一、课标解读
关于电势能、电势和电势差的课标表述有两条:(课件2)在内容标准之选修模块3-1 电场中有(4)知道电势能、电势,理解电势差,以及例2 分析物理学。