優(yōu)品課件之電勢(shì)差電勢(shì)

1、優(yōu)品課件 電勢(shì)差電勢(shì) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo) 1理解電勢(shì)差是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，理解電勢(shì)差與零點(diǎn) 電勢(shì)面位置的選取無(wú)關(guān)，熟練應(yīng)用其概念及定義式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算. 2. 理解電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的物理量，知道電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系， 電勢(shì)與零勢(shì)面的選取有關(guān)，知道在電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)的變 化. 3. 知道電勢(shì)能，知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系. 能力目標(biāo) 利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行類比、 概括講述新知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)新 知識(shí)的自學(xué)能力，邏輯推理能力，以及抽象思維的能力. 情感目標(biāo) 通過(guò)對(duì)原有知識(shí)的加工，對(duì)新舊知識(shí)的類比、概括，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)自 我更新的能力. 教學(xué)建議 在本節(jié)內(nèi)容中，涉及到電勢(shì)的

2、講解，與前面所學(xué)的重力勢(shì)能有相似的 規(guī)律和原理，因此講解時(shí)可以采取類比、概括這一物理教學(xué)中常用的 教學(xué)方法.教材中首先導(dǎo)出電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，對(duì)比重力做功引起勢(shì) 能的變化，得到電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的概念，并指出電勢(shì)能與電場(chǎng) 力做功之間的關(guān)系. 教法建議 在講解中，知識(shí)點(diǎn)上需要明確的是： (1) 除了需要說(shuō)明電勢(shì)的單位以及標(biāo)量性，還需要強(qiáng)調(diào)電勢(shì)公式是 定義式，電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)與電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能無(wú)關(guān)， 與電荷 的多寡無(wú)關(guān)；而電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與產(chǎn)生電場(chǎng)的源電荷有關(guān)， 與該點(diǎn) 在電場(chǎng)中的位置有關(guān). (2) 關(guān)于電勢(shì)公式的應(yīng)用時(shí)，注意公式中物理量的正負(fù)，理解正負(fù) 只是表示電勢(shì)的高低而不是方向. (3

3、) 關(guān)于電勢(shì)的講解：一是需要注意的是零電勢(shì)的選取(理論上以 距離電場(chǎng)無(wú)限遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，實(shí)際上以大地的電勢(shì)為零電勢(shì))；二是 電勢(shì)沿著電場(chǎng)線的方向逐漸降低. （4）電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(shì)能之差是確定的. 重點(diǎn)難點(diǎn)分析 1. 本節(jié)重點(diǎn)是電勢(shì)差的概念以及定義式的應(yīng)用，電場(chǎng)力做功與電勢(shì) 能改變的關(guān)系； 2 .本節(jié)的難點(diǎn)是電勢(shì)差的定義以及電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系. 關(guān)于講解整體思路的建議 電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的概念比較抽象，在講解時(shí)可以通過(guò)引入重力 場(chǎng)的有關(guān)概念進(jìn)行類比，以增強(qiáng)知識(shí)的可感知性，這有助于學(xué)生的理 解.但還需要注意的是，在講解中不僅要掌握好教學(xué)的深度，同時(shí)要 加強(qiáng)學(xué)生從不同的知識(shí)角度一一能

4、的角度、功能關(guān)系的角度學(xué)習(xí)本節(jié) 知識(shí)，從一個(gè)更高的全面的基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合， 加強(qiáng)學(xué)生自 身知識(shí)的再更新能力，這也是教師急需要注意的問(wèn)題. 電勢(shì)差、電勢(shì)-示例 一復(fù)習(xí)引入 教師講解（出示圖片）： 電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，對(duì)導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有力的作用， 此力可以做功，所以電場(chǎng)也有能的性質(zhì).下面我們從能量角度研究電 場(chǎng)性質(zhì). 首先，我們先復(fù)習(xí)一下有關(guān)功的知識(shí)以及重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系 （如圖） 一 功的量度： 二重力做功： 1. 重力做功只與位置有關(guān)、與經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)； 2. 重力做功與勢(shì)能的關(guān)系： 3. 重力勢(shì)能是相對(duì)的，有零勢(shì)能面。（人為選定） 4. 重力勢(shì)能的正負(fù)是相對(duì)于零勢(shì)

5、面而言的，不代表方向。數(shù)值上等 于把物體從該點(diǎn)移到零勢(shì)能面處時(shí)，重力所做的功 同樣，我們還研究過(guò)其它力做功，如分子力做功使得分子勢(shì)能發(fā)生變 化，彈簧的彈力做功引起彈性勢(shì)能的變化， 那么電場(chǎng)力做功的情形又 是怎樣的呢？我們又是怎樣來(lái)研究呢？ 二新授課 1電勢(shì)差教師出示上圖：在某一點(diǎn)電荷+ Q形 成的電場(chǎng)中，將同一電荷放入電場(chǎng)的不同位置 A、B兩點(diǎn)，所受到的 電場(chǎng)力是不同的，這是因?yàn)?A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是不同的.為了研 究問(wèn)題的方便，我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例，勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電荷從 A點(diǎn)移動(dòng) 到B點(diǎn)，電場(chǎng)力的大小 為恒力，則電場(chǎng)力做功大小為：（為Eq與 S之間的夾角） 在這里：是一個(gè)與電荷本身無(wú)關(guān)的量，

6、類似如重力做功也是與物體本身無(wú)關(guān)的物理量，只與重力場(chǎng)本身性 質(zhì)有關(guān). 因此我們將這一比值叫做 A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，用來(lái)表示電勢(shì)差， 單位伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)是 V電勢(shì)差又叫電壓. （1V= 1J/C）電荷在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)場(chǎng)中，令電荷q由一 點(diǎn)A移至另一點(diǎn)B時(shí)（如圖）電場(chǎng)力所做的功，同樣點(diǎn)電荷由A沿 著某一曲線移至另一點(diǎn)C （AC在場(chǎng)強(qiáng)E的投影與AB相等）時(shí)電場(chǎng)力 所做的功，與相等（具體證明可以類比重力做功，采用無(wú)限分割法進(jìn) 行證明），也就是說(shuō)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，僅與電荷運(yùn)動(dòng)的起末位 置有關(guān).此結(jié)論不僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)而且適用于任何電場(chǎng)（在高中階 段不做具體證明）. 這樣電場(chǎng)力所做的功可以是正值

7、或負(fù)值，所以兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也可以 是正值或負(fù)值. 教師總結(jié)： （1）A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差可以是正值，也可以是負(fù)值，數(shù)值上等 于單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功； （2）電勢(shì)差的單位伏特（V）當(dāng)q電量為1C時(shí)在某兩點(diǎn)間做功 為1J，則這兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為1V; （3）不論電場(chǎng)如何分布，電場(chǎng)力是恒力還是變力，電場(chǎng)力做功的大 小都可以用計(jì)算得到； 2. 電勢(shì) 教師提出問(wèn)題：物體在重力作用下移動(dòng)的高度差越大， 重力勢(shì)能的變 化也越大.高度差即高度的差值，電勢(shì)差也就是電勢(shì)的差值，那么如 何定義電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)？ 分析：,若將B點(diǎn)的電勢(shì)定義為零電勢(shì)點(diǎn)，則 A點(diǎn)的電勢(shì)等于單位正 電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到

8、B點(diǎn)零電勢(shì)點(diǎn)(參考點(diǎn))時(shí)所做的功. 教師強(qiáng)調(diào)：電勢(shì)通常用來(lái)表示.電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電 荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)(零點(diǎn)電勢(shì))時(shí)電場(chǎng)力所做的功. 電勢(shì)差與零點(diǎn)電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)，但電勢(shì)是相對(duì)零點(diǎn)電勢(shì)而言的， 與零 點(diǎn)電勢(shì)的選取有關(guān). 提出問(wèn)題：在電場(chǎng)中沿著場(chǎng)強(qiáng)方向移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力做功，電勢(shì)將如 何變化？ 分析：沿著電場(chǎng)線的方向?qū)挝徽姾捎?A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做 正功，電勢(shì)差大于零，即，. 總結(jié)：沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越低. 3. 電勢(shì)能 物體在重力場(chǎng)中具有重力勢(shì)能，而電荷在電場(chǎng)中也具有能電勢(shì)能. 重力做功使物體重力勢(shì)能減少，重力做多少功，重力勢(shì)能就減少多少， 減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

9、或其它形式的能， 那么電場(chǎng)力做功與電勢(shì) 能的變化有什么關(guān)系呢？ 類似的： (1) 電場(chǎng)力做功使電荷的電勢(shì)能減少； (2) 電場(chǎng)力做多少功，電勢(shì)能就減少多少； (3) 減少的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電荷的動(dòng)能或其它形式的能. 教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本例題并歸納總結(jié)判斷做功為正或負(fù)的方法. 方法(1)可以在計(jì)算時(shí)將q、U的正負(fù)關(guān)系直接代入； 方法(2)在代入數(shù)值時(shí)以絕對(duì)值代入，再判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù). 4. 總結(jié)： (1) 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差，類同重力場(chǎng)中兩點(diǎn)的高度差. 電勢(shì)差：(1V= 1J/C) U與W q無(wú)關(guān) (2) 設(shè)定零電勢(shì)點(diǎn)，由電勢(shì)差定義各個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的 電勢(shì)，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)(零