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PAGE5-電勢差與電場強度的關(guān)系【教學(xué)目標】目標與素養(yǎng)1.經(jīng)驗公式U=Ed的推導(dǎo)過程,理解勻強電場中電勢差與電場強度的定性、定量關(guān)系。2.通過對電勢差和電場強度關(guān)系的分析,培育學(xué)生的科學(xué)探究精神,讓學(xué)生體會自然科學(xué)探究中的邏輯美。3.能夠嫻熟應(yīng)用公司U=Ed和解決相關(guān)問題,并能從不同角度相識電場,分析、找尋物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系培育學(xué)生分析、解決問題的實力。情境與問題1.通過設(shè)置恰當(dāng)?shù)膯栴}情境,應(yīng)用問題教學(xué)法,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生分析、推理電場強度與電勢差之間的內(nèi)在聯(lián)系,得到電勢差與電場強度的關(guān)系,并在推導(dǎo)過程中使學(xué)生明確公式U=Ed的適用條件。2.通過親自動手的探究活動,得出電場強度和電勢在數(shù)值上無干脆關(guān)系的結(jié)論,即電場強度大的地方電勢不肯定高,電場強度為0的地方電勢不肯定為。,電場強度相同的地方電勢不肯定相同,電勢相同的地方電場強度也不肯定相同,培育學(xué)生對科學(xué)的求知欲。3.利用教材中的“思索與探討”,將前述特別條件下得到的結(jié)論推廣到更一般的狀況,滲透科學(xué)探討方法的教學(xué),最終以合作學(xué)習(xí)為主,激勵、發(fā)動學(xué)生們多角度地思索問題,深刻體會公式U=Ed和的意義,使學(xué)生學(xué)會多角度、多方面地看問題,加強學(xué)生理性思維的訓(xùn)練。過程與方法1.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),培育學(xué)生分析、解決問題的實力。2.通過探究電場強度的大小為什么等于兩點間的電勢差與這兩點沿電場方向距離的比值,培育學(xué)生實事求是、敬重客觀規(guī)律的科學(xué)看法。3.通過從不同角度相識電場,分析、找尋物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培育學(xué)生對科學(xué)的探究精神,讓學(xué)生體會自然科學(xué)的邏輯美。【重點難點】重點: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距離的乘積。難點:電勢差與電場強度的關(guān)系在實際問題中的應(yīng)用?!菊n前打算】老師打算:多媒體課件。學(xué)生打算:回顧前兩節(jié)課有關(guān)電場強度、電勢差、電勢、電勢能的學(xué)問,并將這些內(nèi)容加以比較,預(yù)習(xí)課本學(xué)問?!窘虒W(xué)過程】溫故知新(一)引入新課師:你學(xué)過哪些描述電場性質(zhì)的物理量?生:電場的兩大性質(zhì):①力的性質(zhì),由電場強度描述,可用電場線形象表示;②能的性質(zhì):由電勢、電勢差描述,可用等勢面形象表示。師:等勢面有哪些特點?生:等勢面的特點:①沿等勢面移動電荷電場力不做功;②等勢面與電場線垂直,且電場線從高電勢指向低電勢;③任兩個等勢面不相交。[過渡]既然場強、電勢、電勢差都描述電場的性質(zhì),它們之間肯定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢?下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。(二)進行新課1、電場強度與電勢的關(guān)系師:場強與電勢差也無干脆關(guān)系嗎?如何進行探討呢?[學(xué)生思索后分析]可仍從電場的等勢面和電場線的分布圖探討:等勢面上,每相鄰兩個等勢面間距表示它們間的電勢差,故可用等勢面的疏密來表示電勢差.由圖知,電場線密處,等勢面也密,即場強大處,電勢差也大.師:場強與電勢差有何定量關(guān)系?引導(dǎo)學(xué)生探討在勻強電場中它們間的關(guān)系.右圖是一個勻強電場,場強大小為E,A、B是沿電場方向上的兩點,其電勢差為U,A、B之間相距為d。現(xiàn)將一個電量為q的電荷由A移到B,你可以用幾種方法計算電場力所做的功?(1)W=Fd=qEd(2)W=qU即得:U=Ed或E=U/d若A、B不在同一條電場線上:如右圖依據(jù)電勢差的定義式,得UAB=用d表示A、B在場強方向上的距離AB′,則上式可寫為:UAB=Ed師生互動,得出總結(jié)結(jié)論: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。師:上式是在勻強電場中推出的,它適用于非勻強電場嗎?生:思索、探討后回答:不適用。因為在非勻強電場中,電荷從A移至B的過程中,受的電場力為變力,W電場不能寫成Fs.電場強度與電勢差的關(guān)系:UAB=Ed注:①只適用于勻強電場②d:沿電場方向的距離[問題]由UAB=Ed,得到:,這個式子表示什么含義?從式子中可看出E的單位是什么?生:在勻強電場中,電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上的電勢差。由,可得E的單位為V/m,即1V/m=1N/C。[引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)]1V/m=1N/C1V/m=【典例分析】例1如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢面,則a、c連線中點b的電勢為()等于35VB、大于35VC、小于35VD、等于15V解析:從電場線疏密可以看出由公式U=Ed可以推斷,所以答案:C例2如圖所示,a、b兩點位于以負點電荷-Q(Q>0)為球心的球面上,c點在球面外,則()A.a點的電場強度大小比b點的大B.b點的電場強度大小比c點的小C.a點的電勢比b點的高D.b點的電勢比c點的低解析:依據(jù),a點的電場強度大
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