高中物理2 电势差教案

这是一份高中物理2 电势差教案，共7页。教案主要包含了教学目标，核心素养，等势面有哪些特点？，几种常见电场的等差等势面的分布等内容，欢迎下载使用。
10.2 《电势差》教学设计课题 10.2 电势差单元10学科物理年级 教材分析电势差概念于电势能、电势概念之后出现，这更符合概念上的递进逻辑关系。新教材的编写，有利于学生对电势差的理解，降低了学习难度。电势差即电压，在一定程度上说，比电势概念更为丰富和重要。所以，教师应该采用高超的教学技巧避免“因简单而忽视”的学习心理倾向。其中，强化W=qU的运用，突出其优点的教学可能是一个便捷途径。 学情分析就学生状况来说，本校学生大部分努力程度非常的差，基础很薄弱；此外学生的预备知识极少，尽管知识难度不大，但对于本节课中的难点突破仍有一定难度，所以教师要注意引导。用所学知识解决实际问题对学生来说也有一定的难度，要调动学生相互交流。 教学目标与核心素养一、教学目标1.知道电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用UAB＝进行相关计算。4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。二、核心素养物理观念：通过研究问题，使学生能掌握运用归纳、总结和类比的科学方法。科学思维：通过理论探究，培养学生抽象思维的能力科学探究：通过探究静电力做功与两点间电势差的关系，理解公式所表达的规律．科学态度与责任：通过电势差概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持实事求是的科学原则，善于合作的良好习惯．重点1、掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。2、知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。难点会应用UAB＝进行相关计算。 教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课一、学习目标展示1.知道电势差的概念，掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。2. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用UAB＝ 进行相关计算。3.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。二、情景引入某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？  了解本节课学习目标   学生观察图片思考 有目的的学习    为引入电势差的概念做铺垫 讲授新课【自学感知】     一、电势差1．定义电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。2．关系式设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为：UAB＝φA－φB，B、A两点之间的电势差为：UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。4．电势差与静电力做功的关系：(1) 关系：WAB＝q·UAB 或UAB＝(2)推导WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)，即WAB＝q·UAB，所以有UAB＝。二、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。2．等势面特点(1)在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功。(2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。【探究解惑 】   探究一、对电势差的几点认识。(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。(2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱，因为UAB＝－UBA。(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示两点电势的高低。(4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。例1、 在电场中A、B两点间的电势差UAB=75 V,B、C两点间的电势差UBC=-200 V,则A、B、C三点的电势高低关系为(　　)A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φC>φA>φB D.φC>φB>φA解析:UAB=75 V,φA-φB=75 V,φA=φB+75 V;UBC=-200 V,φB-φC=-200 V,φC=φB+200 V;φC>φA>φB探究二、对公式WAB=qUAB的理解。(1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,其中UAB为电场中A、B两点间的电势差,WAB仅是静电力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功(2)WAB、UAB、q均可正可负,WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功,UAB取负号表示φA<φB,q取负号表示试探电荷为负电荷 例2、如图所示,在电场强度E=1.5×103 N/C的匀强电场中,有A、B、C三点,AB垂直于电场线,BC平行于电场线,AB=3 cm,BC=4 cm,AC=5 cm,A、B间的电势差 UAB=0,B、C间的电势差UBC与A、C间的电势差UAC相等,UBC=UAC=60 V,把一正电荷q=+1.0×10-8 C放在A点,求:(1)电荷q在A点受到的静电力为多大?方向怎样?(2)电荷q分别沿A→B→C和A→C路线到达C点,静电力各做了多少功?电势能怎样变化?变化了多少?解析:(1)电荷在A点所受的静电力F=qE=1.0×10-8×1.5×103 N=1.5×10-5 N,方向与电场线方向相同,因为匀强电场中各点的电场强度的大小和方向都相同,所以电荷q在电场中各点受的静电力都相同。(2)q沿A→B→C路线,静电力做功WABC=WAB+WBC=qUAB+qUBC=1.0×10-8×0 J+1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J同理,电荷q沿A→C路线,静电力做功WAC=qUAC=1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J。或WAC=FsAC cos α=1.5×10-5×5×10-2×0.8 J=6.0×10-7 J由于静电力对电荷做的功等于电荷的电势能的减少量,所以电荷从A点移到C点电势能减少,减少的电势能为ΔEAC=6.0×10-7 J探究三、等势面有哪些特点？(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功。(2) 两等势面不相交。(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。例3、位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则(　　)A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功D.正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能解析:a、b两点电场强度方向不同,A错。c点电势低于d点,正电荷从c点移到d点,即正电荷向高电势处移动,静电力做负功,B错。a点电势低于c点,从a到c,负电荷向高电势处移动,静电力做正功,C对。因e和f点电势相等,故电荷在两点电势能相等,D错。探究四、几种常见电场的等差等势面的分布。1)匀强电场的等差等势面（线），一组平行等间距的平面2)孤立点电荷的等差等势面，是一组不等间距的同心球面3)等量同种电荷的等差等势面      4)等量异种电荷的等差等势面       例4、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则(      )A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少解析：由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点电荷，Q带负电，选项A错误；电场强度是矢量，a、b两点的电场强度方向不同，选项B错误；根据等势面可画出电场线的分布，沿电场线方向电势降低，可判c点电势高于d点的电势，选项C错误；负电荷由a到c，电场力做正功，电势能将减少，选项D正确。     学生阅读课文，认真研究，然后填空，对填不出的空重新看书理解并与同桌讨论。 学生理解后记忆      学生思考讨论并回答     学生独立完成解题过程             在教师的引导下学生分析计算                       学生思考讨论并在教师的引导下回答        学生练习                    学生思考讨论并在教师的引导下回答                学生练习              把读书自学的权利和机会还给学生。       锻炼学生的抽象思维能力       帮助学生透彻理解静电力做功与电势差的关系。 让学生理解实际情形下所学知识是如何应用的。          锻炼学生的分析计算能力，并规范学生的解题步骤                      教师引导下的讨论，注重学生的讨论过程，可以淡化探究的结果，给学生成功的喜悦。    强化所学知识                    巩固本节的知识          课堂小结梳理自己本节所学知识进行交流。根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。板书一、电势差1．定义：电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。2．关系式：UAB＝φA－φB， UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。4．电势差与静电力做功的关系：WAB＝q·UAB 或UAB＝二、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。2．等势面特点：(1)在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功。(2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 教学反思