電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系說課稿教案教學(xué)設(shè)計(jì)

1、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系本節(jié)分析電場強(qiáng)度和電勢差都是描述電場性質(zhì)的物理量，兩者從不同角度對(duì)電場性質(zhì)進(jìn)行描述雖然前者是矢量，后者是標(biāo)量，但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系對(duì)于一般的電場， 學(xué)生只要定性了解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系就可以了對(duì)于勻強(qiáng)電場，要求了解它們的定量關(guān)系式，即在勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)出電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系式，并通過公式變形，用比值的方法指出電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢學(xué)情分析學(xué)生前面已經(jīng)學(xué)過了電場強(qiáng)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(duì)比較熟悉，本節(jié)主要是對(duì)公式Uab = Ed的使用條件以及應(yīng)用進(jìn)行探究 本節(jié)通過分析推理得出勻

2、強(qiáng)電場的電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，在教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，分析物理量之間的關(guān)系，要使學(xué)生不僅知道結(jié)論，并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論，在一定的條件下正確應(yīng)用結(jié)論教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能(1)理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系.對(duì)于公式 U=Ed要知道推導(dǎo) 過程(2)能夠熟練應(yīng)用U = Ed解決有關(guān)問題.(3)知道電場強(qiáng)度另一個(gè)單位“ V/m的物理意義. 過程與方法通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力 情感、態(tài)度與價(jià)值觀(1)從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神(2)體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：

3、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 難點(diǎn)：公式U = Ed在實(shí)際問題中的應(yīng)用.教學(xué)方法類比法、推導(dǎo)公式法、討論法.教學(xué)準(zhǔn)備多媒體.（設(shè)計(jì)者：楊家峰），教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)過程設(shè)計(jì)主要教學(xué)過程教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【問題引入】積極思考，主動(dòng)、引入新電場強(qiáng)度是與電場對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是與電場力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的.那么電場強(qiáng)度與電勢差有什么關(guān)系呢?格動(dòng)電椅q做對(duì)也西由r F= qE-*電劈枇的文化 W ,j, = U.mq（設(shè)計(jì)意圖：以思維導(dǎo)圖的形式復(fù)習(xí)前面學(xué)過的知識(shí)，很自然地引入本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)， 有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，同時(shí)有助于學(xué)生知識(shí)體系的建立.）嘗試探究.【自主探究】學(xué)生根據(jù)問

4、題如圖所示，在勻強(qiáng)電場E中，正電荷q在電場力作用下從設(shè)計(jì)，獨(dú)立推導(dǎo).二、新課教點(diǎn)沿電場方向移動(dòng)到 B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn)之間的距離為d,分析電勢差Uab與電場強(qiáng)度E之間有什么關(guān)系?（一）勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系推導(dǎo)- fl.u. i,fc-4 L-O-（1）電荷q從勻強(qiáng)電場中的 A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電勢差為Uab,靜電力做的功 W為多少？（依據(jù)電場力做功與電勢差的關(guān)系式)W= qUAB(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為 E,電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做的功W為多少？(依據(jù)功的計(jì)算式)q所受的靜電力是 F=qE因?yàn)閯驈?qiáng)電場中電場強(qiáng)度 E處處相等，所以電荷 q所受的靜電力F是一個(gè)恒力，靜

5、電力做的功W為 W=Fd=qEd(3)比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，可以得到UAB=Ed【歸納總結(jié)】勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積.【思考討論】上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場線上.如果它們/、在同一條電場線上，還能得出以上結(jié)論嗎？如圖所示，設(shè)A、D兩點(diǎn)間電勢差仍為 U, A、D間距離為s,與AB夾角”，學(xué)生充分進(jìn)行將正電荷從A移動(dòng)到D.討論，參考解決11nli 1 i 1 II 111上面問題的方111«11i-Iaii1li II 1111111-ii3 iiii*1 1iii利用電勢差和功的關(guān)系，得W=qU利用功的計(jì)算式，得 W= Eqscos即E

6、qd= qU【歸納總結(jié)】比較以上兩個(gè)式子可得 U = Escos a = Ed.d為AB兩點(diǎn)間距離，也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點(diǎn)間距離s在電場強(qiáng)度方向的投影.小結(jié)：1.公式U = Ed適用丁勻強(qiáng)電場，在非勻強(qiáng)電場中可 以定性地判定兩點(diǎn)間電勢差的大小.2 .公式U=Ed中的d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距 離.法得出結(jié)論.3.電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系也可以寫作E = UAB.它的意義是在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等十網(wǎng)點(diǎn)間的電 勢差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值.也就是說，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢【思考討論】由上式可以得到電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位：伏 特每

7、米(V/m), 這個(gè)單位與前面學(xué)過的單位牛屯每庫侖(N/C)相同.請(qǐng)證 明這一點(diǎn).八,1焦/庫 1牛米,戶1伏g 1米=1庫米=1牛/庫【鞏固練習(xí)】如圖所示，在勻強(qiáng)電場中的 M、N兩點(diǎn)距離為2 cm,兩點(diǎn) 間的電勢差為5 V, M、N連線與電場強(qiáng)度方向成 60°,則 此電場的電場強(qiáng)度多大？ 4.A(設(shè)計(jì)意圖：把學(xué)生有能力解決的問題放手交給學(xué)生去解決，可以使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，而/、是死記硬背，同時(shí)可以激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，也可以讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的快樂.)【歸納總結(jié)】與電場強(qiáng)度相關(guān)的公式間的區(qū)別與聯(lián)系學(xué)生思考整理.學(xué)生自主完成推導(dǎo)過程.物理意義引入過程適用范圍FE = q是電場強(qiáng)度的定

8、義式Faq, E 與 F, q無關(guān)，是反映某點(diǎn) 電場強(qiáng)度的性質(zhì)任何電場E=kQ2 r是真空中點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式由E = F和庫侖定q律共同導(dǎo)出點(diǎn)電荷形成的電場11是勻強(qiáng)電場E=d由F = qE和W =中電場強(qiáng)度勻強(qiáng)電場qU導(dǎo)出的決定式學(xué)生在學(xué)案上自主總結(jié)完成（二）電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系一電荷分別沿 AB、AD兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，哪個(gè)電勢降落得快?【結(jié)論】電場強(qiáng)度的方向是電勢降落最快的方向.【合作探究】【問題1】根據(jù)如圖所示，分析電場強(qiáng)度大的地方電勢是否學(xué)生思考并討論，得出結(jié)論【問題2】根據(jù)如圖所示，分析電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢一定為零嗎？反之又如何呢?學(xué)生充分討論,探究電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系結(jié)論：.說明

9、：電場強(qiáng)度與電勢無直接關(guān)系（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生容易把電場強(qiáng)度、電勢、電勢差的概念弄混，所以在設(shè)計(jì)上加入了以上內(nèi)容進(jìn)行辨析.）三、課堂小結(jié)回顧本節(jié)“你學(xué)到了什么?梳理本節(jié)知識(shí)要點(diǎn).四、課后作教材問題與練習(xí)13.課后完成.板書設(shè)計(jì)6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積.Uab = Ed1 .公式適用于勻強(qiáng)電場.2 . d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距離.3 .變式：E= UdAB.4 .單位：1 V/m = 1 N/C.教學(xué)反思盡管本節(jié)的內(nèi)容不多，但卻有著較為特殊、較為重要的地位：教材在引入電場強(qiáng)度描述 電場的力的特性以及引入電勢描述電場的能的

10、特性后，又建立起電勢差與電場強(qiáng)度間的關(guān) 系，并以此關(guān)系構(gòu)建電場的“力”與“能”這兩個(gè)側(cè)面間的聯(lián)系，從而幫助學(xué)生整體地認(rèn)識(shí) 電場.對(duì)于本節(jié)的教學(xué)，通常情況下會(huì)把相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容與相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)做這樣的處理： 首先利用在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)電場力做功的兩種計(jì)算方法，建立起電勢差與電場強(qiáng)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(dá)到幫助學(xué)生確認(rèn)與理解上述關(guān)系的目的.學(xué)習(xí)本節(jié)學(xué)生易犯的一個(gè)錯(cuò)誤是把電勢高低與電場強(qiáng)度大小直接聯(lián)系起來，認(rèn)為電場中某點(diǎn)電勢高（低）電場強(qiáng)度就大（小）.因此，我們?cè)谝胝n題時(shí)要正確強(qiáng)調(diào)討論電勢差 和電場強(qiáng)度的關(guān)系，并且在一開始先指出這兩個(gè)概念的不同之處.在引導(dǎo)學(xué)生推

11、導(dǎo)關(guān)系的過程中，要注意讓學(xué)生仔細(xì)體會(huì)推導(dǎo)思路，及各物理量的物理意義：從力的角度計(jì)算功是W= qEd,從能的角度來計(jì)算是 W = qU.要使學(xué)生明確公式 U=Ed的使用條件：勻強(qiáng)電場，且 沿著電場強(qiáng)度方向./教學(xué)設(shè)計(jì)（二）（設(shè)計(jì)者：高登營）教學(xué)過程設(shè)計(jì)主要教學(xué)過程教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)一、引入新課【自主復(fù)習(xí)】電場強(qiáng)度：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度 .電勢差的概念：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值叫做電勢差通過學(xué)生對(duì)前面知識(shí)的回顧， 導(dǎo)入本節(jié)新課， 并為后序課程電場力做功的求法：(1)W=F電s (2)WAB = qUAB作鋪墊.【問題導(dǎo)入】提出問題：既然電場

12、強(qiáng)度 E、電勢差U都可以描述電場，那么兩者之間有何關(guān)系？導(dǎo)入本節(jié)新課 .【問題設(shè)計(jì)1】本部分以題目勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系.的形式出現(xiàn)，設(shè)(1)如圖所示，電荷q從勻強(qiáng)電場中的 A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，置小臺(tái)階、層層A、B兩點(diǎn)的電勢差為Uab,求靜電力做的功 W為多少？遞進(jìn).(2)如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為巳 電荷q從A點(diǎn)由學(xué)生自己推移動(dòng)到B點(diǎn)，求靜電力做的功 W為多少？«d導(dǎo)，提問學(xué)生得出結(jié)論.A o' >B 結(jié)論：比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，可以得到 UAB=Ed.【要點(diǎn)提煉】勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的 等于電場通過要點(diǎn)提煉強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿方向的距離的乘積.讓學(xué)生學(xué)會(huì)自二、新課教

13、學(xué)【問題設(shè)計(jì)2】思考與討論：主總結(jié)知識(shí)，進(jìn)上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場線上.如果它們不而培養(yǎng)歸納能在同一條電場線上，如圖所示，還能得出以上結(jié)論嗎？ 、力.AV!JL_d【要點(diǎn)提煉】電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系也可以寫作 .意義：在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等十網(wǎng)點(diǎn)間的與兩點(diǎn)沿方向距離的比值.也就是說，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上本部分讓學(xué)生降低的電勢.充分進(jìn)行討論，由上式可以得到電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位：伏特每米(V/m),這個(gè)單位與前面學(xué)過的單位牛屯每庫侖(N/C) 相同.【例題】某電場的電場線和等勢面如圖中的實(shí)線和虛線所 不，過a、b兩點(diǎn)等勢面的電勢分別是a=50 V,帆=20

14、V,那么a、b連線中點(diǎn)c的電勢必為()A. Q 35 VB .35 VC.小于 35 VD. T 15 V【分析】由題圖可以看出ac段的電場線比bc段的電場線 密，ac段的電場強(qiáng)度較大，根據(jù)公式U = Ed可知，a、c間的電勢差 Uac人于b、c間的電勢差 Ucb,即 嫻一也> 8,(fb 50+20，、.一帆得到(f)c<2 2 V=35 V,所以選C項(xiàng).各抒己見，最后 引導(dǎo)學(xué)生得出 正確結(jié)論.當(dāng)堂檢測所學(xué)知識(shí)的掌握情況.三、課堂小結(jié)電場力的大小跟電場強(qiáng)度E有關(guān)系，即F=qE.電荷由于電場力的作用在電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)所做的功跟這兩點(diǎn) 間的電勢差 Uab后美，即 WAB=qUAB,由于力和功是互 相聯(lián)系的，所以電場強(qiáng)度與電勢差之間存在著必然的聯(lián) 系.在勻強(qiáng)電場中，UAB = Ed.在非勻強(qiáng)電場中，電勢差UAB與電場