高中物理选修3-1教学教案 5页

高中物理选修3-1教学教案课题§1静电场.第6节电势差与电场强度的关系课型新授课（1课时）教学目标知识与技能1.定性掌握电势差与场强的关系。2.定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。过程与方法1．看前面知识结构图：复习巩固旧知识引出新课通过知识网络图使学生掌握的知识更加牢固。2．通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系3．看图探讨得出一些常见结论（师生互动、探讨）情感态度与价值观1．习感知科学的价值和应用2．培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念领略物理方法的奥妙，体会科学的力量．3．养成良好的思考表述习惯和科学的价值观．4．从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点．教学重点、难点教学重点1．匀强场中电势差与电场强度的关系2．场强方向是电势降低最快的方向3．U=Ed--------(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)教学难点电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。教学方法探究、讲授、推理、归纳、总结、讨论、练习等多种形式。教学手段教具准备：多媒体课件；典型的例题和练习资料。\n教学过程：物质存在的两种方式：实物和场电场的两大性质：①力的性质：由电场强度描述E②能的性质：由电荷在电场中某点的电势描述可用电场线形象表示可用等势面形象表示看知识结构图：复习巩固旧知识引出新课[引入新课]：力和能是贯穿物理学的两条主线，空间只要有电荷的存在，在它的周围就存在电场E（E是客观存在而又看不见摸不着的），但电场有最基本的特性：对放入其中的电荷有力的作用。可以通过电荷的受力去研究电场。电场力移动电荷对电荷做功。会导致电势能发生转化（因为功是能量转化的量度）做功的多少决定了能量转化的数量。从电荷是否移到零参考点做功中，定义了电势和电势差的概念。移到零参考点做功跟电荷量的比值定义了某点的电势；两个点间移动做功跟电荷量的比值定义了两点间的电势差；电势差是电能转化成=>其它形式能的物理量。（反过来又是什么物理量：电动势）电势差两点间的电势之差，电势是描述电场能性质的物理量。由知识结构图中可发现：电场强度与电势差存在怎样的关系呢？这就是本节课所要研究的课题。（板书）电势差与电场强度的关系（通过下面的例子来推算）沿场强方向移动电荷如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的距离为d，电势差为U，场强为E。则电场力所做的功：从力的角度：Ｗ=Fd=qEd①从能的角度：Ｗ=qU②由①②两式得:U=Ed　\n结论：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积（板书）表达式：U=Ed或：E=U/d（d为沿场强方向上的距离）（板书）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差注意：U=Ed和E=U/d的适用条件是：（1）匀强电场（2）d是沿场强方向的两点间的距离。单位关系：1V/m=1N/C公式：E=U/d、E=F/q公式<=>单位如果不是沿场强方向移动电荷？如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成α角。则A、B两点间的电势差为U=EL，对不对？[解析]A、B两点连线L不沿场强方向，不能直接用U=EL计算A、B两点间的电势差。从力的角度：ＷAB=FLcosα=qELcosα从能的角度：ＷAB=qUAB由上两式得：UAB=ELcosα(Lcosα为沿场强方向上的距离)[说明]根据电场线跟等势面垂直这一性质，可过B点作一等势面，在等势面上找一点Bˊ，使A、Bˊ的连线沿场强方向。所以B、Bˊ的电势相等∴UAB=UABˊ=EdE∴UAB=ELcosα=EdE　或　E=UAB／dE教师总结：电势差和电场强度的关系（３种说法）在匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积．UAB=Ed或在匀强电场中电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值E=UAB／d或电场强度在数值上＝沿电场方向每单位距离上降低的电势．看图讨论：得出一些结论（师生互动、探讨）问题１：电场中A、B两点的电势差UAB跟移动电荷的路径有关吗？[说明]电场中两点间的电势差，类同于重力场中两点间的高度差：高度差Δh跟物体运动的路径无关，　只与A、B的位置有关２、电势差UAB跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。问题２：单位长度内，沿AB、ABˊ两个方向，哪个电势降落的快？3、场强E的方向是电势降落最快的方向。4、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。问题3：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？5．结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。巩固练习：1．下列说法正确的是（D．）\nA．由公式U=Ed得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B．由公式E=U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D．公式U=Ed只适用匀强电场n课堂练习：2、如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c,a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？（A.）A.φa＞φb＞φcB.Ea＞Eb＞EcC.φa－φb=φb－φcD.Ea=Eb=Ec3、在电场强度为600N/C的匀强电场中，A、B两点相距5cm，若A、B两点连线是沿着电场方向时，则A、B两点的电势差是_30V。若A、B两点连线与电场方向成60°时，则A、B两点的电势差是____15____V；若A、B两点连线与电场方向垂直时，则A、B两点的电势差是___0___V。小结：1．在匀强电场中，电势差和电场强度的关系为匀强电场中两点间的电势差=电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积．　　　UAB=Ed或E=UAB／d注意：（d为沿场强方向上的距离）一些结论1、电势差UAB跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。2、场强E的方向是电势降落最快的方向。3、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。4、在非匀强电场中，等差等势面之间的距离不相等等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。5．电场强度三个公式的区别：区别公式公式含义适用范围是电场强度的定义式任意电场是真空中点电荷电场的场强计算公式真空中点电荷电场是匀强电场的场强的计算公式（d为沿场强方向的距离）匀强电场[练习1]以下说法正确的是：A、匀强电场中各处的场强相等，电势也相等；(B)B、场强为零的区域中，电势处处相同；C、沿电场线方向电场强度一定越来越小；\nD、电势降低的方向就是电场线的方向。[练习2]图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a.b两点的等势面的电势分别为40V、20V，那么ab连线的中点的电势值为（　C）　A等于30VB大于30VC小于30VD无法确定板书设计第六节电势差和电场强度的关系一、在匀强电场中，两点间的电势差和电场强度的关系为电势差=电场强度与这两个点沿电场方向距离的乘积．　　　UAB=Ed或E=UAB／d注意：(d为沿场强方向上的距离）一些结论1、电势差UAB跟移动电荷的路径无关，只与A、B的位置有关。2、场强E的方向是电势降落最快的方向。3、应用：在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。4、在非匀强电场中，等差等势面之间的距离不相等等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小。5．电场强度三个公式的区别：