高中物理5 电势差教案设计

这是一份高中物理5 电势差教案设计，共6页。

1.5 电势差
王玉平 山东省泰安第一中学
新课标要求
（一）知识与技能
掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
（二）过程与方法
通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
（三）情感、态度与价值观
培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。
教学重点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学方法
类比法、归纳推理法、讲授法
教学用具：
多媒体辅助教学设备
教学过程
（一）引入新课
教师：上节课我们学习了静电力做功的特点，从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。下面我们思考下面几个问题：（多媒体）
（1）静电力做功的特点是什么？
（2）电场力做功与电势能变化的关系是什么？
（3）什么叫电势？电势有那些特点？
学生回顾、思考，提问学生回答（必要时可以找学生补充）。
（答案中应包含以下要点：
1、在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷移动路径无关，即电场力做功与重力做功有着相同的特点。
2、电场力做正功时，电荷的电势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。电场力做功的多少等于电势能的减少量即电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式为。
3、电场中某一点，电荷的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势。电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关。因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。通常把无限远处或大地的电势规定为零。）
教师：我们在描述泰山的高度时，通常有两个数值，一个是海拔高度，一个是山顶对山脚的相对高度。海拔高度与我们所选择的海平面有关，但是山顶对山脚的相对高度却是一个定值。
那么，我们假设在电场中有两点A、B，那么如果我们选择无穷远为零势能面的话，A、B都有一定的电势，那么我们如果用A点的电势减去B点的电势，我们得到的将是什么呢？
学生：电势差
教师：很好，电场中两点间电势的差值，叫做电势差。这就是我们今天要学习的一个新的概念。那么，电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。
（二）进行新课
1、电势差与电势的关系
教师活动：引导学生写出电势差与电势的关系式
设电场中A点的电势为，B点的电势为，则有
或者表示成
显然
讨论：（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
（2）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？
强调：角标的顺序
［引导学生得出］电势差可以是正值也可以是负值，电视差的正负表示两点的电势的高低关系。电势差的数值与零电势点的选取无关。
2、静电力做功与电势差的关系
教师活动：引导学生推导静电力做功与电势差的关系式
电荷q从电场中A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：
由电势能与电势的关系可得：
；
所以，
即
或
讨论：UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？
［学生答］UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，WAB、q均无关，但可由UAB=计算UAB，而WAB却由q，UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。
［引导学生得出］电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。
电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C
电势差是标量。
点评：知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。
教师：现在大家总结一下根据我们已经学过的知识，我们求电势差的方法有哪些？
［引导学生得出］：
1、通过公式来求
2、通过公式来求。并强调有两种思路：
（一）将、q带符号计算，直接得出电势差
（二）先根据公式计算出的绝对值，再判断A、B两点的电势高低从而确定的正负。
[例题1]（多媒体投影，教材24页）
教师引导学生分析、求解。培养学生对概念的理解能力和分析解决问题的能力。
例题之后教师要帮助学生及时总结点评：
在应用公式或时，对各物理量的符号的处理方法：
计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。例如：将一个电量C的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功为J，则A、B两点间的电势差V=20 V。=20V表示A点电势比B点电势高20 V。
（三）课堂总结、点评
教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）实例探究
求两点间的电势差
【例1】在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
解：由静电力做功与电势差的关系得
V
V
求静电力做功
【例2】如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？
解：电场力所做的功
WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）= -4.0×10-8J
电场知识的综合应用
【例3】电场中A、B两点的电势是A=800 V， B= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
解：UAB=A－B=800-（-200）=1000 V
∴WAB=qUAB=（-1.5×10- 8）×1000= -1.5×10-5 J
电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5J
课余作业
书面完成P25“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。
课后反思：
本节内容较为简单，甚至可以作为上一节课的习题课来进行。但是，从另一方面来讲本节课所讲授的却是静电场里面非常重要的一个概念，所以应该引起我们的足够的重视。根据这一特点，本节课我积极的调动学生，让学生成为推动课堂进行的主体，老师适时地加以总结和点拨，并收到了比较理想的效果。