電勢差與電場強度的關系說課稿教案教學設計

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

2、強電場的電勢差與電場強度之間的關系，在教學中重視啟發(fā)學生聯(lián)想，分析物理量之間的關系，要使學生不僅知道結(jié)論，并會推導得出結(jié)論，在一定的條件下正確應用結(jié)論教學目標 知識與技能(1)理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關系.對于公式 U=Ed要知道推導 過程(2)能夠熟練應用U = Ed解決有關問題.(3)知道電場強度另一個單位“ V/m的物理意義. 過程與方法通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關系的學習，培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力 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)學生對科學的探究精神(2)體會自然科學探究中的邏輯美教學重難點 重點：

3、勻強電場中電勢差與電場強度的關系 難點：公式U = Ed在實際問題中的應用.教學方法類比法、推導公式法、討論法.教學準備多媒體.（設計者：楊家峰），教學設計（一）教學過程設計主要教學過程教學設計教師活動學生活動【問題引入】積極思考，主動、引入新電場強度是與電場對電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是與電場力移動電荷做功相聯(lián)系的.那么電場強度與電勢差有什么關系呢?格動電椅q做對也西由r F= qE-*電劈枇的文化 W ,j, = U.mq（設計意圖：以思維導圖的形式復習前面學過的知識，很自然地引入本節(jié)內(nèi)容的學習， 有利于培養(yǎng)學生的探究精神，同時有助于學生知識體系的建立.）嘗試探究.【自主探究】學生根據(jù)問

4、題如圖所示，在勻強電場E中，正電荷q在電場力作用下從設計，獨立推導.二、新課教點沿電場方向移動到 B點，已知A、B兩點之間的距離為d,分析電勢差Uab與電場強度E之間有什么關系?（一）勻強電場中電勢差與電場強度的關系推導- fl.u. i,fc-4 L-O-（1）電荷q從勻強電場中的 A點移動到B點，A、B兩點的電勢差為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系式)W= qUAB(2)勻強電場的電場強度為 E,電荷q從A點移動到B點，靜電力做的功W為多少？(依據(jù)功的計算式)q所受的靜電力是 F=qE因為勻強電場中電場強度 E處處相等，所以電荷 q所受的靜電力F是一個恒力，靜

5、電力做的功W為 W=Fd=qEd(3)比較功的兩個計算結(jié)果，可以得到UAB=Ed【歸納總結(jié)】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乘積.【思考討論】上面討論中A、B兩點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A、D兩點間電勢差仍為 U, A、D間距離為s,與AB夾角”，學生充分進行將正電荷從A移動到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系，得W=qU利用功的計算式，得 W= Eqscos即E

6、qd= qU【歸納總結(jié)】比較以上兩個式子可得 U = Escos a = Ed.d為AB兩點間距離，也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點間距離s在電場強度方向的投影.小結(jié)：1.公式U = Ed適用丁勻強電場，在非勻強電場中可 以定性地判定兩點間電勢差的大小.2 .公式U=Ed中的d為勻強電場中兩點沿電場線方向的距 離.法得出結(jié)論.3.電場強度與電勢差的關系也可以寫作E = UAB.它的意義是在勻強電場中，電場強度的大小等十網(wǎng)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【思考討論】由上式可以得到電場強度的另一個單位：伏 特每

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

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

9、：電場強度與電勢無直接關系（設計意圖：學生容易把電場強度、電勢、電勢差的概念弄混，所以在設計上加入了以上內(nèi)容進行辨析.）三、課堂小結(jié)回顧本節(jié)“你學到了什么?梳理本節(jié)知識要點.四、課后作教材問題與練習13.課后完成.板書設計6 電勢差與電場強度的關系 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乘積.Uab = Ed1 .公式適用于勻強電場.2 . d為勻強電場中兩點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度間的關 系，并以此關系構建電場的“力”與“能”這兩個側(cè)面間的聯(lián)系，從而幫助學生整體地認識 電場.對于本節(jié)的教學，通常情況下會把相關的教學內(nèi)容與相應的教學活動做這樣的處理： 首先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，建立起電勢差與電場強度間的關系；然后再利用所建立起來的關系解決相關的問題，以達到幫助學生確認與理解上述關系的目的.學習本節(jié)學生易犯的一個錯誤是把電勢高低與電場強度大小直接聯(lián)系起來，認為電場中某點電勢高（低）電場強度就大（?。?因此，我們在引入課題時要正確強調(diào)討論電勢差 和電場強度的關系，并且在一開始先指出這兩個概念的不同之處.在引導學生推

11、導關系的過程中，要注意讓學生仔細體會推導思路，及各物理量的物理意義：從力的角度計算功是W= qEd,從能的角度來計算是 W = qU.要使學生明確公式 U=Ed的使用條件：勻強電場，且 沿著電場強度方向./教學設計（二）（設計者：高登營）教學過程設計主要教學過程教學設計教師活動學生活動一、引入新課【自主復習】電場強度：放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度 .電勢差的概念：電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差通過學生對前面知識的回顧， 導入本節(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.【問題導入】提出問題：既然電場

12、強度 E、電勢差U都可以描述電場，那么兩者之間有何關系？導入本節(jié)新課 .【問題設計1】本部分以題目勻強電場中電勢差與電場強度的關系.的形式出現(xiàn)，設(1)如圖所示，電荷q從勻強電場中的 A點移動到B點，置小臺階、層層A、B兩點的電勢差為Uab,求靜電力做的功 W為多少？遞進.(2)如圖所示，勻強電場的電場強度為巳 電荷q從A點由學生自己推移動到B點，求靜電力做的功 W為多少？«d導，提問學生得出結(jié)論.A o' >B 結(jié)論：比較功的兩個計算結(jié)果，可以得到 UAB=Ed.【要點提煉】勻強電場中兩點間的 等于電場通過要點提煉強度與這兩點沿方向的距離的乘積.讓學生學會自二、新課教

13、學【問題設計2】思考與討論：主總結(jié)知識，進上面討論中A、B兩點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【要點提煉】電場強度與電勢差的關系也可以寫作 .意義：在勻強電場中，電場強度的大小等十網(wǎng)點間的與兩點沿方向距離的比值.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本部分讓學生降低的電勢.充分進行討論，由上式可以得到電場強度的另一個單位：伏特每米(V/m),這個單位與前面學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線和虛線所 不，過a、b兩點等勢面的電勢分別是a=50 V,帆=20

14、V,那么a、b連線中點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.各抒己見，最后 引導學生得出 正確結(jié)論.當堂檢測所學知識的掌握情況.三、課堂小結(jié)電場力的大小跟電場強度E有關系，即F=qE.電荷由于電場力的作用在電場中兩點間移動時所做的功跟這兩點 間的電勢差 Uab后美，即 WAB=qUAB,由于力和功是互 相聯(lián)系的，所以電場強度與電勢差之間存在著必然的聯(lián) 系.在勻強電場中，UAB = Ed.在非勻強電場中，電勢差UAB與電場