16電勢差與電場強度的關(guān)(上課后教案）

1、1.6 電勢差與電場強度的關(guān)系（上課后教案）城南中學(xué)岑香珍【教材分析】本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢差與電場強度之間的關(guān)系，電勢差與電場強度是本章重要的概念，它們分別描述了電場的兩大性質(zhì)：能的性質(zhì)和力的性質(zhì)，前者是標量，后者是矢量，但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系，因此本節(jié)內(nèi)容起一個橋梁、紐帶的作用，將電場的兩大性質(zhì)聯(lián)系了起來。在教學(xué)過程中，對于非勻強電場，只要求學(xué)生定性了解電勢差與電場強度的關(guān)系；對于勻強電場，也只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式即可。【教學(xué)目標】（一）知識與技能1理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)這個關(guān)系式。2會用U=Ed進行有關(guān)計算，明確d的含義。3定性把握非

2、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系。（二）過程與方法1.看前面知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識 引出新課通過知識網(wǎng)絡(luò)圖使學(xué)生掌握的知識更加牢固。2通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力。3學(xué)生利用學(xué)過的知識分析推理、啟發(fā)引導(dǎo)、分析推理，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用。4. 通過對電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強度的關(guān)系。（三）情感態(tài)度與價值觀1從不同角度認識電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣、堅定思考探索物理的的信念，讓學(xué)生學(xué)會多角度多方面看問題。2通過公式的推導(dǎo)，讓學(xué)生體會到物理中推理過程的邏輯美，領(lǐng)略物理方法的奧妙，

3、體會物理科學(xué)的力量。【教學(xué)重點】1對勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系UEd的理解。2場強方向是電勢降低最快的方向?！窘虒W(xué)難點】1非勻強電場中，對電勢差與電場強度的定性比較。2用關(guān)系式UEd進行有關(guān)計算【學(xué)情分析】本班是理科尖子班，學(xué)生基礎(chǔ)扎實，前面已經(jīng)學(xué)過了電場強度、電場力、電勢差以及電場力所做的功，兩種求電場力的功的方法學(xué)生也相對比較熟悉，本節(jié)課主要是公式的使用條件以及應(yīng)用，所以對于這節(jié)課的教學(xué)，首先讓學(xué)生自己利用在勻強電場中移動電荷時電場力做功的兩種計算方法動手推導(dǎo)，建立起電勢差與電場強度間的關(guān)系，然后再利用所建立起來的關(guān)系解決相關(guān)的問題，以達到幫助學(xué)生確認與理解上述關(guān)系的目的?！窘虒W(xué)方法

4、】學(xué)生自主探究、小組討論的啟發(fā)式綜合教學(xué)法【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)舊知，引入新課1電場強度：放入電場中某點的電荷所受的靜電力跟它的電量的比值，叫做該點的電場強度。2電勢差的概念：電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差。3靜電力功的兩種計算方法：（1）W = F l COS（2）4.看知識結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識 引出新課問題：既然電場強度、電勢差都可以描述電場，那么兩者之間有何關(guān)系？二、展示學(xué)習(xí)目標，明確學(xué)習(xí)任務(wù)1理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)這個關(guān)系式。2會用U=Ed進行有關(guān)計算，明確d的含義。3定性把握非勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系。三、新課教學(xué)（一）、勻強電場中電勢差與電

5、場強度的關(guān)系（教學(xué)設(shè)想：讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，自己完成多媒體所展示的內(nèi)容，學(xué)會親自推導(dǎo)，了解該關(guān)系的來龍去脈，使學(xué)生在獲取知識的同時，感受到成功的愉悅，進一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。）1、如圖所示，勻強電場中A、B兩點的電勢差為，一試探電荷q從電場中A點移動到B點，求：靜電力做的功W為多少？通過提問學(xué)生，得出以下結(jié)論： 2、如圖所示，勻強電場的電場強度為E，電荷q從A點移動到B點，求：靜電力做的功W為多少？（由學(xué)生自己推導(dǎo)，教師巡視，解答學(xué)生在推導(dǎo)過程中可能存在的一些疑問。）抽一個學(xué)生到黑板上展示他的推導(dǎo)過程，得到以下結(jié)論：q所受的靜電力是：因為勻強電場中電場強度E處處相等，所以電荷q所受的

6、靜電力F是一個恒力，靜電力做的功W為：3、比較功的兩個計算結(jié)果，可以得到： 即：勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乖積。（二）、思考與討論上面討論中A、B兩點位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上，如圖所示，還能得出以上結(jié)論嗎？試試看。（教學(xué)設(shè)想：讓學(xué)生充分進行分組討論，各抒己見，最后引導(dǎo)學(xué)生得到正確結(jié)論。）設(shè)與電場強度的夾角為。AB間沿著電場線的距離為d，則電荷q從A點移到B點靜電力所做的功W： 從力的角度，qElcos=qEd 從能的角度，qUAB由上兩式得：qEd=qUAB因此，當代表A、B兩點沿電場線的距離時，也能得出（三）、電場強度與電勢差的關(guān)系也

7、可以寫作它的意義是：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值。也就是說，電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。也可以理解為：在勻強電場中，相互平行且距離相等的兩點間的電勢差相等。由上式還可以得到電場強度的另一個單位：伏特每米（V/m）。因此，這個單位與前面學(xué)過的單位牛頓每庫侖（N/C）相同。（四）、注意事項1、上式的適用條件：勻強電場；2、d為勻強電場中兩點沿電場線方向的距離（或者說等勢面間的距離）。3、電場強度與電勢的方向關(guān)系：由下圖可知，電荷沿AB、AC、AD路徑電勢均降落且相等，其中AB路徑電勢降落得最快，即單位長度上的電勢差最大。由此

8、可知，電勢差降落得最快的方向是電場強度的方向。4、對一些非勻強電場的問題也可以由公式進行定性的判斷，例如：如圖所示，MN是一負的點電荷電場中的一條電場線，場強方向由M指向N，ab=bc，a、b、c三點的場強和電勢分別為Ea、Eb、Ec和a、b、c， 【解析】因為MN是負電荷電場中的一條電場線，所以沿電線方向是靠近負電荷的方向場強越來越大，EaEbEc，沿電場線方向電勢一定降低，a-bb-c。設(shè)想將一正的點電荷q由a移到b再移到c，由于a、b間的場強小于b、c間的場強，所以由U = Ed 可推得a-bb-c。（五）、問題與練習(xí)（教學(xué)設(shè)想：通過以下的一組練習(xí)題，讓同學(xué)們進一步理解勻強電場中兩點間的

9、電勢差與電場強度的關(guān)系。）例1、勻強電場的電場線與AC平行，把108C的負電荷從A移至B，靜電力做功6108J， AB長6cm，求：（1）電場強度的方向；（2）設(shè)B處電勢為1V，則A處電勢為多少？（3）電場強度的大小是多少？（六）拓展練習(xí)（教學(xué)設(shè)想：通過本題，開拓學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識處理問題的靈活性。）如圖為某一電場的電場線和等勢面分布，其中圖中的實線表示電場線，虛線表示過a、b兩點的等勢面，電勢分別是，,那么、連線中點的電勢為（ ）A BC D上述情況都有可能本題小結(jié)：適用于勻強電場的計算，但對于某些非勻強電場的問題，可以進行定性的分析。（七）課堂小結(jié)（教學(xué)設(shè)想：對本節(jié)內(nèi)容要點進行概括，并引導(dǎo)學(xué)生概括場強三公式、對比其適用條件。）四、課后作業(yè)1、完成問題與練習(xí)： 1、2、3、4。2、閱讀教材內(nèi)容【板書設(shè)計】1.6電勢差與電場強度的關(guān)系分析推導(dǎo)：或1. 適用條件：（1）E為勻強電場；（2）d為勻強電場中兩點沿