电势差与电场强度的关系教学设计
电势差与电场强度的关系 说课稿 教案 教学设计
电势差与电场强度的关系[学习目标] 1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U AB=Ed,并且能够推导出这个关系式.(重点)2.知道电场强度的另一种求法,了解场强的另一个单位“伏特每米”的意义. 3.会用关系式U AB=Ed或E=U AB/d进行有关的计算.(难点)1.关系式:U AB=Ed或E=U ABd(注:公式中d是两点沿电场方向距离)2.物理意义:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积.3.适用条件:匀强电场.[再思考]有同学认为:“根据E=U ABd,若A、B两点在匀强电场的同一等势面上,由U AB=0,故场强为零“.谈一下你的认识.【提示】该同学分析错误,当A、B在匀强电场同一等势面上时,两点沿电场方向距离d=0.无法用E=U ABd直接计算场强,E也不等于零.[后判断](1)公式U=Ed用于任何电场.(×)(2)在电场中相同距离上的两点,电势差大的其电场强度也必定大.(×)(3)在匀强电场中,沿着电场方向,任何相同距离上的电势降落必定相等.(√)(4)电势降落的方向必定是电场强度的方向.(×)[1.意义:在匀强电场中,电场强度等于两点电势差与两点沿电场方向距离的比值.2.E的另一表述:电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.(3)电场强度的单位:N/C或V/m.[再思考]1.根据E=Ud可知,匀强电场的电场强度E与电场中两点间的电势差U成正比,与沿电场线方向上两点间的距离d成反比,以上观点是否正确?【提示】不正确.电场强度大小与电场自身因素有关,与两点间的电势差或距离无关.2.为何说电场强度的两单位N/C与V/m是相同的?【提示】 1 V/m=1 J/(C·m)=1 N·m/(C·m)=1 N/C[后判断](1)在匀强电场中沿电场线方向,电势降的最快.(√)(2)公式E=Ud用于任何电场.(×)(3)匀强电场中E与电势差及两点间距无关.(√).预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一对关系式U AB=Ed和E=U ABd的理解(深化理解)第1步探究——分层设问,破解疑难1.电场中AB两点的电势差U AB与AB两点的距离一定成正比吗?2.在匀强电场中,沿哪个方向电势降低得最快?第2步结论——自我总结,素能培养1.关系式表明了电场强度与电势差的关系(1)大小关系:由E=Ud可知,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势.(2)方向关系:电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向.(3)物理意义:电场强度是电势差对空间位置的变化率,反映了电势随空间位置变化的快慢.2.U AB=Ed的两个推论(1)在匀强电场中,沿任意一个方向,电势下降都是均匀的,故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等.如果把某两点间的距离平均分为n段,则每段两端点间的电势差等于原电势差的1/n.(2)在匀强电场中,沿任意方向相互平行且相等的线段两端点的电势差相等.3.在非匀强电场中,公式E=Ud可用来定性分析如图1-6-1所示,若ab=bc,由于电场线密处场强较大,即ab段的平均场强小于bc段的平均场强,故可以判断U ab<U bc.图1-6-1第3步例证——典例印证,思维深化如图1-6-2所示,在匀强电场中,电荷量q=5.0×10-10 C 的正电荷,由a点移到b点和由a点移到c点电场力做功都是3.0×10-8 J,已知a 、b 、c 三点的连线组成直角三角形,ab =20 cm ,∠a =37°,∠c =90°,求:(1)a 、b 两点的电势差U ab .(2)匀强电场的场强大小和方向.图1-6-2【思路点拨】 (1)电势差可由U =W q 求得. (2)借助电场线与等势面垂直,可求得E 及方向.【解析】 (1)因为正电荷q 从a 到b 和从a 到c 电场力做功相等,所以由W =qU 可得U ab =U ac ,b 、c 两点在同一等势面上,根据电场线与等势面垂直,得到场强方向与ac 平行,垂直指向bc .U ab =W ab q =3.0×10-85.0×10-10V =60 V(2)由U =Ed 可得,E =U d =U ac =600.2×cos37°=375 V/m 场强方向平行于ac ,垂直指向bc 边向右.【答案】 (1)U ab =60 V (2)E =375 V/m 方向与bc 边垂直且由a 指向c电场中两点电势差的求法(1)应用定义式U AB =φA -φB 来求解.(2)应用关系式U AB =W AB q来求解. (3)应用关系式U AB =Ed (匀强电场)来求解.第4步巧练——精选习题,落实强化1.对公式E=U abd的理解,下列说法正确的是()A.此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B.a点和b点距离越大,则这两点的电势差越大C.公式中的d是指a点和b点之间的距离D.公式中的d是匀强电场中a、b两个等势面间的垂直距离【解析】E=U abd中的d是指电场线方向上两点的距离,而且仅适用于匀强电场,故D正确.【答案】 D2.如图1-6-3所示为某一电场的电场线和等势面.已知φa=5 V,φc=3 V,且ab=bc,则()A.φb=4 VB.φb>4 VC.φb<4 VD.上述情况都有可能图1-6-3【解析】根据场强在数值上等于沿场强方向单位距离上降落的电势,因为ab段上各点的场强大于在bc段上各点的场强,虽然ab=bc,但ab段上降落的电势多.【答案】 C学生分组探究二电势、电势差与电场强度的比较(对比分析) 第1步探究——分层设问,破解疑难1.电场中电势为零的地方电场强度是否为零?2.电场中场强为零的地方电势一定为零吗?第2步结论——自我总结,素能培养1.电势差与电场强度物理量电势差U AB电场强度E定义式U AB=Wq E=Fq大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时,电场力所做的功数值上等于单位正电荷受到的力方向标量、无方向矢量,规定正电荷在该点所受电场力的方向为正方向联系(1)沿场强的方向是电势降落最快的方向,但电势降落的方向不一定是场强的方向(2)场强的大小等于沿匀强电场方向每单位长度上降落的电势,即E=U ABd2.电势与电场强度(1)电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为不为零取决于电势零点的选取;电势为零的地方电场强度也不一定为零.如把点电荷产生的电场中某点定为电势零点,但该点电场强度不为零,无穷远处场强和电势都可认为是零.(2)电场强度相等的地方电势不一定相等,如在匀强电场中场强处处相等,但各点电势不等.(3)电势相等的地方电场强度不一定相等.如在等量的异种电荷的电场中,两电荷连线的中垂面是一个等势面,但场强不相等.第3步例证——典例印证,思维深化如图1-6-4所示,A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105V/m,方向如图所示.电场中a、b两点相距10 cm,ab连线与电场线成60°角,a点距A板2 cm,b点距B板3 cm,求:(1)电势差U Aa、U ab和U AB;(2)用外力F把电荷量为1×10-7 C的正电荷由b点匀速移动到a点,那么外力F做的功是多少?图1-6-4【思路点拨】(1)电势差可由U=Ed求得.(2)电场力做功可由W=qEd cos θ或W=qU求得.【解析】(1)U Aa=E·d Aa=2×105×0.02 V=4×103 V.U ab=E·d ab=2×105×0.1×cos 60° V=1×104 V.U AB=E·d AB=2×105×(0.02+0.1×cos 60°+0.03) V=2×104 V.(2)据动能定理得W F+W电=0,所以W F=-W电=-qU ba=qU ab=1×10-7×1×104 J=1×10-3 J.【答案】(1)4×103 V1×104 V2×104 V(2)1×10-3 J匀强电场问题总结1.U AB=Ed或E=U ABd,可用于确定电势差或场强.2.E p=qφ,用于确定某点电势能,在φ=0处,E p=0.3.在电场中移动电荷,电场力做功W AB=qU AB,知道了W AB和q便可推知电场中一些点的电势关系.匀强电场问题总结4.电场中电势相等的点构成等势面,电场线的方向总是和等势面垂直且由电势高的等势面指向电势低的等势面.知道了等势面便可推知电场线的分布情况.第4步巧练——精选习题,落实强化3.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a点的电势为20 V,b点的电势为24 V,d点的电势为4 V,如图1-6-5所示,由此可知c点的电势为()A.4 V B.8 VC.12 V D.24 V图1-6-5【解析】根据匀强电场的特点,U ad=U bc,即φa-φd=φb-φc,解得φc=8 V,B正确.【答案】 B4.电子的电荷量为e、质量为m,以速率v0沿电场线方向射入到场强为E 的匀强电场中,如图1-6-6所示.电子从A点入射,到B点速度变为零.图1-6-6(1)A、B两点间的电势差是多大?(2)A、B两点间的距离是多少?【解析】(1)电子由A点射入,到B点速度变为零,由动能定理-eU AB=0-12m v 20,即U AB =m v 202e .(2)A 、B 两点间的距离d =U AB E =m v 202eE .【答案】 (1)m v 202e (2)m v 202eE等分法计算匀强电场中的电势或电场强度1.在匀强电场中,沿着任意方向上,相等距离的电势差都相等.如果把某两点间的距离等分为n 段,则每段两端点的电势差等于原电势差的1n .像这样采用这种等分间距求电势问题的方法,叫作等分法.2.在已知电场中几点的电势时,如果要求另外某点的电势,一般采用“等分法”在电场中找出与待求点电势相同的等势点.3.在匀强电场中,相互平行、相等长度的线段两端电势差相等,用这一点可求解电势或电势差.4.等分法也常用在画电场线或计算电场强度的问题中.(安徽高考)如图1-6-7所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O 处的电势为0 V ,点A 处的电势为6 V ,点B 处的电势为3 V ,则电场强度的大小为( )A .200 V/mB .200 3 V/mC .100 V/mD .1003V/m图1-6-7【思路点拨】解决该题关键是结合题目特点,画出过某一已知点的电场线,然后结合公式E=Ud求解.【解析】在匀强电场中,沿某一方向电势降落,则在这一方向上电势均匀降落,故OA的中点C的电势φC=3 V(如图所示),因此B、C为等势面.O点到BC的距离d=OC sin α,而sin α=OBOB2+OC2=12,所以d=12OC=1.5×10-2m.根据E=Ud得,匀强电场的电场强度E=Ud=31.5×10-2V/m=200 V/m,故选项A正确,选项B、C、D错误.【答案】 A——[先看名师指津]——————————————等分法分析匀强电场电场强度的步骤(1)确定所给点中电势最高和最低点,用直线将两点连接;(2)根据第三点的电势值,将(1)中的直线平分为等距离的n段;(3)找到直线上与第三点电势相同的第四点,连接第三、第四点所得直线为等势线;(4)作出垂直于等势线的直线,并根据电势的降低方向在新作直线上加上箭U头就作出电场线;也可根据E=d求解电场强度大小.。
《电势差与电场强度的关系》教学设计
1.6 电势差与电场强度的关系教学目标1、知识与技能知道在匀强电场中电势差与电场强度的定性和定量关系,掌握表达两者的公式。
2、过程与方法通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习,培养学生的分析、解决问题的能力。
3、情感态度与价值观培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念,领略物理方法的奥妙,体会物理科学的力量。
教学重点和难点重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系。
难点:对公式 U=E d的理解及运用。
教学过程复习引入【引导】和学生一起复习电场强度和电势的相关知识(物理意义、定义式、标矢量、单位)。
【问题】电场强度和电势都可以描述电场的性质,那么这两者之间有什么关系?新课教学一、电势和电场强度的关系【问题1】电场强度大的地方电势是否一定高?反之又如何?分析:电场强度大的地方,电势不一定高;电场强度小的地方,电势不一定低。
【问题2】电场强度为零的点电势一定为零吗?反之又如何?分析:电场强度为零的点电势不一定为零;电势为零的点电场强度不一定为零。
【结论】:电势和电场强度没有直接关系。
二、电势差与电场强度的关系【问题1】如图1.6-1所示,用两种方法计算点电荷q 从A 点移动到B 点过程中,静电力做了多少功?【分析】由静电力做功与A 、B 两点电势差的关系,可得AB W qU =由静电力与功的关系,可得W Fd qEd ==对比上面两式,可得 AB U Ed =其中AB U 表示A 、B 两点间的电势差,E 表示电场强度,d 表示A 、B 沿电场方向的距离。
【结论】匀强电场两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
理解:1、公式中d 必须是沿着电场方向的距离2、此公式仅适用于匀强电场3、运算时可直接带入绝对值【问题2】如果A 、B 两点间的距离不是沿着电场方向,公式中d 应该取什么?【分析】如图1.6-2所示,计算点电荷q 从A 点移动到B 点,静电力所做的功。
电势差与电场强度的关系·教案
电势差与电场强度的关系·教案一、教学目标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。
二、重点、难点分析1.场强方向——电势降低最快的方向。
2.U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。
三、主要教学过程场强是跟电场对电荷的作用力相联系的,电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。
那么场强与电势差有什么关系呢?我们以匀强场为例来研究。
前面讲过,沿着电场线方向,也就是沿着场强的方向,电势越来越低,从图中可以看出沿AB、AD、AC方向,电势都在降低,但沿AB方向距离最短,即降低得最快,而AB方向即为场强方向,可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。
1.场强方向是指向电势降低最快的方向。
我们再来研究场强和电势差的数量关系。
设AB间距离为d,电势差为U1,场强为E。
把正电荷q从A点移到B时,电场力qE 所做的功为W=qEd。
利用电势差和功的关系,这个功又可求得为W=qU,比较这两个式子,可得W=qEd=Uq,即U=Eq。
这就是说,在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积。
如果不是沿场强方向的呢?例如AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角α,将正电荷从A移动到D,受电场力方向水平向右,与位移夹角α,故电场力做功为W=Eqs cos α,s cosα=d,所以W=Eqs cosα=Eqd。
利用电势差和功的关系,W=qU,比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。
d为AB两点间距离,也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。
2.U=Ed。
U为两点间电压,E为场强,d为两点间距离在场强方向的投影。
3.由U=Ed,得E=U/d,可得场强的另一个单位:V/m。
所以场强的两个单位伏/米,牛/库是相等的。
注:此公式只适用于匀强场。
例匀强电场E=200N/C,U AC=5V,AB间距离多少?U AC=Ed例匀强电场电场线与AC平行,把10-8C的负电荷从A移至B的电场力,做功6×10-8J, AB长6cm,求:(1)场强方向;(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?(3)场强为多少?电子在A点电势能为多少?解(1)将负电荷从A移至B,电场力做正功,所以所受电场力方向沿A至C,又因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向应为C至A方向。
《电势差与电场强度的关系》 学历案
《电势差与电场强度的关系》学历案一、学习目标1、理解电势差与电场强度的关系,知道匀强电场中电势差与电场强度的定量表达式。
2、能够运用关系式 U = Ed 进行相关的计算。
3、通过对关系式的推导,培养逻辑推理能力和科学思维方法。
二、学习重难点1、重点(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系。
(2)运用关系式 U = Ed 解决实际问题。
2、难点(1)关系式 U = Ed 的推导过程。
(2)对电场强度的方向与电势降低方向之间关系的理解。
三、知识回顾1、电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
(2)定义式:E = F / q ,单位:N / C 或 V / m 。
(3)方向:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
(2)定义式:φ = Ep / q ,单位:V 。
(3)电势是标量,有正负之分,正电势高于负电势。
3、电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。
(2)定义式:UAB =φA φB ,单位:V 。
四、新课导入在前面的学习中,我们分别了解了电场强度和电势差这两个重要的物理量。
那么,它们之间是否存在某种内在的联系呢?这就是我们今天要探讨的问题——电势差与电场强度的关系。
五、知识探究1、匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)推导如图所示,在匀强电场 E 中,有相距为 d 、沿电场强度方向的两点A 和 B 。
设 A 、 B 两点间的电势差为 UAB ,则有:电荷 q 从 A 点移动到 B 点,电场力做的功为:WAB = qUAB ①又因为电场力做功 WAB = Fd = qEd ②由①②可得:UAB = Ed(2)理解①公式 UAB = Ed 中,d 是 A 、 B 两点沿电场强度方向的距离。
②电场强度的单位也可以表示为 V / m ,这是因为 1 V / m = 1 N / C 。
《第十章 3 电势差与电场强度的关系》教学设计教学反思
《电势差与电场强度的关系》教学设计方案(第一课时)一、教学目标:1. 理解电势差和电场强度的观点及干系。
2. 掌握电场强度的计算方法。
3. 能够运用电势差与电场强度的干系解决一些实际问题。
二、教学重难点:1. 教学重点:理解电势差与电场强度的观点及干系,掌握电场强度的计算方法。
2. 教学难点:如何将理论知识与实际问题相结合,运用电势差与电场强度的干系解决实际问题。
三、教学准备:1. 准备教学用具:黑板、白板、投影仪、电流表、电压表、电场强度演示器等。
2. 准备教学案例和实际问题,以便学生运用所学知识进行实践。
3. 安排实验室或户外实验活动,让学生亲身体验电场强度和电势差的变化。
4. 安置预习任务,让学生提前了解课程内容,以便更好地参与教室教学。
四、教学过程:本节课的主要内容是讲述电势差与电场强度的干系,通过对这一课题的讲解,学生将能够深入理解电场的基本观点和性质,并掌握如何根据电场强度和电势差的干系来解决问题。
以下是本节课的教学设计。
1. 引入:起首,我们将通过一些基础的电场问题来引入本节课的主题。
我们会讨论电势的观点,并展示一些实例,让学生理解电势和电场强度之间的干系。
2. 理论知识:接下来,我们将详细讲解电势差和电场强度的观点,并诠释它们之间的干系。
我们将通过公式和图示来诠释这个干系,并展示如何应用这个干系来解决问题。
3. 实验探究:为了更好地理解这个干系,我们可以进行一些简单的实验。
这些实验将帮助学生更好地理解电场强度和电势差之间的干系。
我们也会让学生参与实验的设计和实施,以提高他们的实践能力和科学素养。
4. 实例分析:我们将通过一些具体的实例来分析电势差和电场强度的干系。
这些实例将涵盖各种情况,包括匀强电场和非匀强电场,让学生能够更全面地了解这个干系的应用。
5. 小组讨论:最后,我们将组织学生进行小组讨论,让他们分享自己对电势差和电场强度的理解,并讨论如何在实际问题中应用这个干系。
这个环节将有助于提高学生的沟通能力和团队协作能力。
电势差与电场强度的关系 说课稿 教案 教学设计
课题电势差与电场强度的关系课型新授课教学目标1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并且能够推导出这个关系式。
2.会用关系式U=Ed进行有关的计算。
3.知道电场强度的两种单位是相同的。
重点匀强电场中电势差与电场强度的关系难点对公式 U=E d中d的理解及公式的正确运用教法及教具讲授法、推理法、归纳法教学过程教学内容个案调整教师主导活动学生主体活动【自学指导】:运用E=错误!未找到引用源。
、E=k错误!未找到引用源。
、E=错误!未找到引用源。
三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题?任务一自学导引:1.电势差与电场强度:在匀强电场中两点间的电势差等于_____________与这两点沿__________方向上距离的乘积.2.电场强度与电势差:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的_____________与两点沿___________方向距离的比值,公式E=___________,单位___________.任务二自主探究:一、电场强度的三个计算公式的比较运用E=错误!未找到引用源。
、E=k错误!未找到引用源。
、E=错误!未找到引用源。
三个公式都可以求电场强度,它们之间有什么区别?应用时要注意哪些问题?二.探究非匀强电场中电势差与电场强度的关系如图甲所示,以点电荷+Q为圆心(球心)画同心圆(同心球面),其半径之比为1∶2∶3。
(1)甲图中A、B两点间的电势差与B、C两点间的电势差是否相等?说明理由。
(2)在图甲中,如果允许A、B、C三点在电场线上移动,并且要求U AB=U BC,你能判断线段AB与线段BC的大小关系吗?说明理由。
(3)在图乙中两相邻的同心圆之间的电势差相等,丙图表示电势降落的情况,看图说一说电势在哪些地方降落得快,哪些地方降落得慢。
播放配套课件【使用说明及学法指导】阅读教材认真完成导学案【展示】:阅读课本,思考问题,学生代表发表见解教学过程任务三典例分析:例1、如图所示,A、B两点相距10cm,E=100V/m,AB与电场线方向夹角θ=120°,求AB两点间的电势差.例2、如图所示,直角三角形ABC处在匀强电场中,电场线方向与三角形所在平面平行.AC=4cm,AB=5cm.把电量为2×10-9C的负电荷从A点移到B点和从A点移到C点,电场力做功都是8×10-9J,由此可知,匀强电场的方向是_____,场强的大小是_____N/C.三、课堂小结。
《电势差与电场强度的关系》 教学设计
《电势差与电场强度的关系》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解匀强电场中电势差与电场强度的关系,并能进行相关的定量计算。
(2)掌握电场强度的另一个单位“伏特每米(V/m)”,并理解其物理意义。
(3)能够运用电势差与电场强度的关系解决实际问题,如分析电场中两点间的电势差、计算电场强度等。
2、过程与方法目标(1)通过对匀强电场中电势差与电场强度关系的推导,培养学生的逻辑推理能力和科学思维方法。
(2)通过运用关系解决实际问题,提高学生的分析和解决问题的能力,培养学生的应用意识。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对物理规律的探究,激发学生对科学的兴趣和探索精神。
(2)让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系,培养学生将物理知识应用于实际的意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系表达式的推导和理解。
(2)关系式的应用,包括计算电场强度、电势差等。
2、教学难点(1)对电势差与电场强度关系的物理意义的理解。
(2)灵活运用关系式解决复杂的电场问题。
三、教学方法1、讲授法:讲解电势差与电场强度的基本概念和关系,使学生建立起初步的认识。
2、推导法:引导学生通过推导得出电势差与电场强度的关系表达式,培养学生的逻辑思维能力。
3、讨论法:组织学生讨论相关问题,促进学生之间的思想交流,加深对知识的理解。
4、练习法:通过课堂练习和课后作业,让学生巩固所学知识,提高应用能力。
四、教学过程1、导入新课通过回顾电场力做功与电势差的关系,以及电场强度的定义,引出本节课的主题:探究电势差与电场强度之间的关系。
2、新课讲授(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系推导假设在匀强电场中有一个长度为 d 的线段 AB 与电场强度 E 的方向平行,A 点电势为φA,B 点电势为φB。
则电场力做功 WAB = qEd,又因为 WAB =q(φA φB),所以 qEd =q(φA φB),得出 UAB = Ed,即匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
电势差与电场强度的关系-教学设计
单位:N/C;V/m V(1 V=1 J/C)2.[提问]等势面有哪些特点?[过渡]既然场强、电势、电势差都描述电场的性质,它们之间一定存在关系。
什么关系呢?下面我们就来推导它们间的关系。
等势面与电场线垂直,且电场线从高电势指向低电势;③任两个等势面不相交。
教授新课理论探究一1.情景创建:如图是一个匀强电场,场强大小为E,A、B是沿电场方向上的两点,其电势差为U,A、B之间相距为d。
现将一个电量为q的电荷由A移到B,你可以用几种方法计算电场力所做的功?2.引导学生讨论在匀强电场[学生答](1)W=Fd=qEd(2)W=qU即得:U=Ed或E=U/d。
创设问题,激发学生求知欲望,培养思维、推理能力,激发学生中它们间的关系。
探究意识,提高学生参与意识。
理论探究二1.情景创设:若A、B不在同一条电场线上,其他条件不变,你可以用几种方法计算电场力所做的功?2.师生互动,得出总结结论:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
[学生答]用d表示A、B在场强方向上的距离AB′,(1)W=Fd=qEd(2)W=qU即得:U=Ed或E=U/d。
引导学生从不同角度去研究;培养合作、表述能力,以及分析问题的严谨性。
问题讨论1[问题]上式是在匀强电场中推出的,它适用于非匀强电场吗?师生互动,总结得出结论:电场强度与电势差的关系:U AB=Ed。
注:①只适用于匀强电场;②d:沿电场方向的距离。
学生思考、讨论后回答:不适用。
因为在非匀强电场中,电荷从A移至B的过程中,受的电场力为变力,W电场不能写成Fd。
创设问题,激发学生求知欲望,培养思维、推理能力。
问题讨论2[问题]由U AB=Ed,得到:,这个式子表示什么含义?从式子中可看出E的单位是什么?[学生答]在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。
由,可得E的单位为V/m,即1 V/m=1 N/C。
培养学生的观察、分析、表述能力。
电势差与电场强度的关系教案
电势差与电场强度的关系教案一、教学目标1. 让学生理解电势差和电场强度的概念。
2. 让学生掌握电势差与电场强度的关系公式。
3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势差的概念:电势差是指电场中两点间的电势差异。
2. 电场强度的概念:电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力。
3. 电势差与电场强度的关系公式:U =Ed(其中,U表示电势差,E表示电场强度,d表示两点间的距离)。
三、教学过程1. 导入:通过简单的例子,如电势差在生活中的应用,引起学生对电势差的兴趣。
2. 讲解电势差的概念,并通过示例让学生理解电势差的含义。
3. 讲解电场强度的概念,并通过示例让学生理解电场强度的含义。
4. 推导电势差与电场强度的关系公式,并解释公式的含义。
5. 通过习题,让学生运用电势差与电场强度的关系公式解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势差和电场强度的概念及关系公式。
2. 采用示例法,通过具体例子让学生理解电势差和电场强度的含义。
3. 采用练习法,让学生通过习题巩固所学知识。
五、教学评价1. 课后习题:检查学生对电势差与电场强度的关系公式的掌握程度。
2. 课堂提问:检查学生对电势差和电场强度概念的理解程度。
3. 小组讨论:评估学生在解决实际问题时的创新能力及团队合作能力。
六、教学资源1. 教学课件:制作包含图文并茂的课件,帮助学生直观理解电势差与电场强度的关系。
2. 习题库:准备一定数量的习题,包括填空题、选择题和计算题,用于巩固所学知识。
3. 实验器材:如电压表、电流表、电子秤等,用于进行实验验证电势差与电场强度的关系。
七、教学步骤1. 电势差与电场强度关系公式的推导:引导学生通过电场力做功的原理,推导出电势差与电场强度的关系公式。
2. 电势差与电场强度关系公式的应用:举例说明如何运用关系公式计算电势差,并解释结果的实际意义。
3. 实验验证:安排实验环节,让学生通过实验测量电势差和电场强度,验证电势差与电场强度之间的关系。
电势差与电场强度的关系的教案
电势差与电场强度的关系(一)复习1.电场强度:放入电场中某点的电荷所受的静电力F 跟它的电量q 的比值,叫做该点的电场强度。
电势差的概念:电场中两点间电势的差值叫做电势差。
电场力功的求法:(1)W F s =电(2)AB AB W qU =2.问题:既然电场强度E 、电势差U 都可以描述电场,那么两者之间有何关系?(引入新课)(二)新课教学1.匀强电场中电势差与电场强度的关系(本部分以题目的形式出现,设置小台阶、层层递进,让学生自己动手推导,真正了解知识的来龙去脉,也使学生尝到获取知识的愉悦,培养学生的科学探究精神)(1)如图所示,电荷q 从匀强电场中的A点移动到B 点,A 、B 两点的电势差为AB U ,求:静电力做的功W 为多少?(由学生自己推导,提问学生得到以下结论:AB W qU =)(2)如图所示,匀强电场的电场强度为E ,电荷q 从A 点移动到B 点,求:静电力做的功W 为多少?(由一学生上黑板板演,得到以下结论:q 所受的静电力是 F qE =因为匀强电场中电场强度E 处处相等,所以电荷q 所受的静电力F 是一个恒力,静电力做的功W 为W Fd qEd ==)(3)比较功的两个计算结果,可以得到AB U Ed =即:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积2.思考与讨论:上面讨论中A 、B 两点位于同一条电场线上。
如果它们不在同一条电场线上,如图所示,还能得出以上结论吗?试试看。
(本部分让学生充分进行讨论,各抒己见,最后引导学生得到正确结论)当d 代表A 、B 两点沿电场线的距离时,还能得出AB U Ed =3.电场强度与电势差的关系也可以写做AB U E d= 它的意义是: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。
也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
由上式可以得到电场强度的另一个单位:伏[特]每米(V/m ),这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑](N/C )相同。
电势差与电场强度的关系教案
电势差与电场强度的关系教案【教学目标】1.了解电势差与电场强度的定义和概念;2.掌握电势差和电场强度之间的数学关系;3.理解电势差和电场强度的物理意义和重要性。
【教学重点】1.电势差的定义和概念;2.电场强度的定义和概念;3.电势差和电场强度之间的数学关系。
【教学难点】1.理解电势差和电场强度的物理意义;2.掌握电势差和电场强度之间的数学关系。
【教学内容与教学步骤】1.电势差的定义和概念(1)引入通过实验探究物体间带电的相互作用,我们可以发现,带电物体之间存在相对位置差异时,它们之间的相互作用力也会有所变化。
这说明,物体间的电力学作用不仅与电荷本身的性质有关,还与它们所处的位置有一定的关系。
那么在不同位置处,电荷所存储的能量是不同的,我们称这种能量为电势能。
电势差就是指不同位置之间的电势能差异。
(2)讲解定义:当电荷由一点 A 移动到一点 B 时,由于电场力的作用,电荷从 A 点移到 B 点时会经历一定的势能变化,这种势能的变化称为电势差,用符号△V 表示,即Vb - Va = △V其中,Vb 和 Va 分别表示电荷在 B 点和 A 点的电势,△V 表示电荷从 A 点到 B 点的电势差。
3)例题演练-如图所示,两点 A 和 B 间有一个电场,电势在点 A 为 3000V,在点 B 为5000V,求 A 点到 B 点的电势差。
-分析:根据定义,△V = Vb - Va = 5000V - 3000V = 2000V。
-结论:A 点到 B 点的电势差为 2000V。
2.电场强度的定义和概念(1)引入电场是由电荷分布所产生的空间中存在的力场,具有向外是向内的特性。
在均匀电场中,电荷静止时所受到的合外力为零,而在非均匀电场中,电荷所受到的力随其位置的不同而有所变化。
因此,我们需要引入一个描述电场空间分布特征的量——电场强度。
(2)讲解定义:电场强度 E 是单位电荷在电场中所受的电力 F 与其所处位置的比值,用公式表示为E = F / Q其中,E 表示电场强度,F 表示电荷所受到的电力,Q 是电荷的电量。
1.6.电势差与电场强度的关系教案(教师版)
6.电势差与电场强度的关系【问题探究】【基础导学】一、电势差与电场强度的关系式 1.大小关系:U =Ed 或E =Ud推导过程如下:如右图所示,在匀强电场中,把一点电荷q 从A 移到B ,则电场力做功为:W AB =qU AB .另外,由于是匀强电场,电荷所受电场力为恒力,其对电荷做功也可由求功公式直接求解,W AB =F ·s AB ·cos θ=qE ·AB ·cos θ=qEd . 两式相比较,得:E =U AB d或U AB =Ed这就是匀强电场中的电势差与电场强度的关系,其中d 为移动电荷的始末位置沿电场线方向的距离,即匀强电场中两等势面间的距离.2.方向关系:场强的方向就是电势降低最快的方向.由于电场线跟等势面垂直,只有沿电场线方向,单位长度上的电势差才最大,也就是说电势降落最快的方向为电场强度的方向.但电势降落的方向不一定是电场强度方向. 二、从电势差的角度理解电场强度 1.由公式U AB =Ed 得E = . 2.公式适用于 电场强度的计算.3.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 方向距离的比值. 4.电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的 .【知识拓展】1.对公式U =Ed 的理解(1)从变形公式E =Ud 可以看出,电场强度越大,说明沿电场线方向电势差越大,表明电势降落的越快,因此电场强度除了能描述电场的力的性质外还有另一个物理意义,那就是:电场强度是描述电场中电势降落快慢的物理量,也同时说明,沿电场线方向电势降落最快. (2)公式中的d 可理解为匀强电场中两点所在等势面之间的距离,从图的分析可知,在匀强电场中,沿任意方向上以及与之平行的方向上、相等的长度上,电势降落相等.例如在下图中MN 方向上,相等长度电势降落相等.(3)对于非匀强电场,用公式E =Ud 可以定性分析某些问题.例如等差等势面E 越大处,d 越小.因此可以断定,等差等势面越密的地方电场强度也越大.现在举例来说明公式E =Ud 在非匀强电场中的应用.如右图所示,A 、B 、C 是同一电场线上的三点,且AB =BC ,由电场线的疏密程度可以看出E A <E B <E C ,所以AB 间的平均场强比BC 间的小,即EAB <EBC ,又因为U AB =AB ·E AB ,U BC =BC ·E BC ,所以U AB <U BC .2.电场强度与电势差的比较 物理量 电势差U电场强度E定义(1)电场中任意两点的电势之差,U AB =φA -φB(2)电荷在电场中两点间移动时, 静电力所做的功跟电荷量的比值放入电场中某一点的电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值定义式 U =W qE =F q意义 描述了电场的能的性质描述了电场的力的性质 大小 数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时,静电力所做的功 数值上等于单位电荷受到的力方向 标量,无方向规定为正电荷在该点所受静电力的方向联系在匀强电场中有U =Ed3.对三个电场强度公式E =F q 、E =kQ r2、E =Ud 的理解与认识区别公式 物理含义 引入过程适用 范围 说明E =F q是电场强度大小的 定义式F ∝q ,E 与F 、q 无关, 反映的是电场的性质 任何 电场 定义式中q 为试探电荷的电荷量E =k Q r 2是真空中点电荷场强 的决定式 由E =Fq和库仑定律导出点电荷形 成的电场 Q 为场源电荷的电荷量,E 表示 跟点电荷相距r 处的某点的场强 E =U d是匀强电场中场强 的决定式由F =qE 和W =qU 导出匀强 电场U 为沿电场线方向上相距为d 的 两点间的电势差【考点】图 1图 2图 4 1、(匀强电场中电场强度与电势差的关系)例题1:关于匀强电场中场强和电势差的关系,下列说法正确的是( )A .任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B .沿电场线方向,任何相同距离上电势降落必定相等C .电势降低的方向必是场强方向D .在相同距离的两点上,电势差大的其场强也大 答案B2、(用Ed U =或dUE =定性分析非匀强电场中场强与电势差的关系)例题2:如图1所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a 、b 两点的电势分别为V A 50-=ϕ,V B 20-=ϕ,则a 、b 连线的中点c 的电势ϕ应为( B ) A .V C 35-=ϕ B .V C 35->ϕ C .V C 35-<ϕ D .无法判断C ϕ的高低答案B3、(用Ed U =或dUE =求电势差或场强) 例题3:平行的带电金属板A 、B 间是匀强电场,如图2所示,两板间距离是5cm ,两板间的电压是60V ,问:(1)两板间的场强是多大?(2)电场中有P 、Q 两点,P 点离A 板的距离为0.5 cm ,Q 点离B 板的距离为0.5 cm ,求P 、Q 两点之间的电势差为多少? (3)若B 板接地,P 、Q 两点的电势为多少?((1)m V /102.13⨯ (2)48V (3)54V 6V)4、(场强三公式的区别与应用)例题4:如图3所示为一个水平方向的匀强电场,场强为m V /1093⨯,在电场内某水平面上一个做半径为10cm 的圆,在圆周上取如图所示的A 、B 、C 三点,另在圆心O 处放置电荷量为C 8-10的正点电荷,求: (1)A 、B 两点间的电势差;(2)C 点电场强度的大小和方向。
电势差与电场强度的关系教案
电势差与电场强度的关系教案一、教学目标1. 让学生理解电势差的定义和计算方法。
2. 让学生掌握电场强度的定义和计算方法。
3. 让学生了解电势差与电场强度之间的关系。
二、教学内容1. 电势差的定义和计算方法。
2. 电场强度的定义和计算方法。
3. 电势差与电场强度之间的关系。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电势差的计算方法,电场强度的计算方法,电势差与电场强度之间的关系。
2. 教学难点:电势差与电场强度之间的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解电势差和电场强度的定义和计算方法。
2. 采用案例分析法分析电势差与电场强度之间的关系。
3. 采用问题驱动法引导学生思考和探索电势差与电场强度之间的关系。
五、教学过程1. 引入:通过讲解电势差和电场强度的概念,引导学生了解电势差和电场强度的重要性。
2. 讲解电势差的定义和计算方法:讲解电势差的定义,示例演示电势差的计算方法。
3. 讲解电场强度的定义和计算方法:讲解电场强度的定义,示例演示电场强度的计算方法。
4. 分析电势差与电场强度之间的关系:通过案例分析,引导学生理解电势差与电场强度之间的关系。
5. 练习与讨论:布置练习题,让学生巩固所学知识,并组织学生讨论电势差与电场强度之间的关系。
6. 总结与展望:总结本节课的主要内容,强调电势差与电场强度之间的关系,并展望下一节课的内容。
教案设计意图:通过本节课的教学,使学生掌握电势差和电场强度的定义和计算方法,了解电势差与电场强度之间的关系,并为后续课程的学习打下基础。
六、教学评价1. 评价目标:学生能正确计算电势差和电场强度。
2. 评价内容:学生能理解电势差与电场强度之间的关系,并能够应用该关系解决实际问题。
3. 评价方法:通过课堂练习和课后作业,评估学生对电势差和电场强度的计算方法的掌握程度,以及学生对电势差与电场强度之间关系的理解。
七、教学资源1. 教材:电力学基础教材。
2. 教具:黑板、粉笔、多媒体教学设备。
高二物理《电势差与电场强度关系》教案
高二物理《电势差与电场强度关系》教案教学目标1.理解电势差与电场强度的基本概念;2.掌握电势差与电场强度之间的关系;3.能够运用公式计算电势差和电场强度。
教学内容1.电势差的定义及计算方法;2.电场强度的定义及计算方法;3.电势差与电场强度之间的关系。
教学步骤步骤一:导入1.制造情境:通过教师提问或者展示一个实际生活中的例子,引出电势差和电场强度的概念;2.引导学生思考问题:在上述实例中,电势差与电场强度之间是否存在某种关系?步骤二:理论讲解1.讲解电势差的概念:电势差是指在电场中,单位正电荷由一个点移动到另一个点所做的功;2.讲解电势差的计算方法:电势差可以通过公式V=Ed来计算,其中V表示电势差,E表示电场强度,d表示位移;3.讲解电场强度的概念:电场强度是指单位正电荷所受到的力;4.讲解电场强度的计算方法:电场强度可以通过公式$E=\\frac{F}{q}$ 来计算,其中E表示电场强度,F表示电场力,q表示测试电荷。
步骤三:实例分析1.通过一个实际的例子,引导学生分析电势差和电场强度之间的关系;2.学生讨论并总结,得出电势差与电场强度成正比的结论。
步骤四:计算练习1.提供一些简单的计算题目,让学生练习计算电势差和电场强度;2.指导学生使用公式进行计算,帮助他们巩固概念。
步骤五:实验操作1.设计一个简单的实验,让学生通过实验观察电势差和电场强度的关系;2.学生观察实验结果并分析,再次确认电势差与电场强度成正比的结论。
总结与拓展1.小结本节课的重点内容:电势差的定义和计算方法,电场强度的定义和计算方法,以及二者之间的关系;2.提出一个拓展问题:如何利用电势差和电场强度计算电场中的某点电势?教学反思通过本节课的教学,学生能够了解电势差与电场强度的基本概念,掌握它们之间的关系,能够运用公式计算电势差和电场强度。
在教学过程中,我引入了实际例子和实验操作,帮助学生更好地理解和应用知识。
但是在教学中我发现有些学生对于电场强度的概念理解还不是很深刻,因此在今后的教学中,我会加强对电场强度的讲解和练习。
电势差与电场强度的关系教案
电势差与电场强度的关系教案一、教学目标1. 了解电势差的概念及表达式。
2. 了解电场强度的定义及表达式。
3. 掌握电势差和电场强度的关系。
二、教学重点1. 电势差的概念及表达式。
2. 电场强度的定义及表达式。
3. 电势差和电场强度的关系。
三、教学难点1. 电势差和电场强度的关系。
四、教学方法1. 课堂讲解法。
2. 案例分析法。
五、教学过程第一步:导入新课通过让学生回顾一下之前学习过的电场强度和电势的概念,帮助他们更好的理解电势差和电场强度的关系。
第二步:讲解电势差的概念及表达式1. 电势差的概念:两点之间的电势差是从一个点到另一个点沿电场线方向移动,单位正电荷所做的功。
2. 电势差的表达式:ΔV = Vb - Va,即电势差等于终点电势减去起点电势。
第三步:讲解电场强度的定义及表达式1. 电场强度的定义:在电场中,单位正电荷所受到的电力。
2. 电场强度的表达式:E = F/q,即电场强度等于电场力除以电荷量。
第四步:电势差和电场强度的关系1. 电场强度和电势差的关系:ΔV = -E·Δl,即电势差等于电场强度与两点之间距离的乘积的相反数。
2. 电势差和电场强度的意义:电场力可以计算出两个电势之间的电势差,反过来,如果知道电势差和距离,也可以计算出电场强度。
第五步:举例分析通过实例来讲解电势差和电场强度的关系,让学生加深理解。
第六步:课堂练习布置一些练习题,让学生自行计算电势差和电场强度,加深学生对所学知识的理解。
六、教学反思本节课主要是让学生理解电势差和电场强度之间的关系,通过讲解概念和公式,结合实例分析进行教学。
由于本节课知识内容较为抽象,需要深入关注学生的学习情况,及时进行还原,让学生掌握基本的计算方法。
电势差与电场强度的关系教案
电势差与电场强度的关系教案教案:电势差与电场强度的关系教学目标:1.了解电势差与电场强度的概念;2.理解电势差与电场强度之间的数学关系;3.学会应用电势差与电场强度的关系计算电场强度。
教学过程:一、导入(5分钟)1.列举学生对电势差和电场强度的认知:电势差是两点之间的电势差异,电场强度是电场对单位正电荷的作用力。
2.引导学生思考电场对电荷做功的方式和定义,引出电势差与电场强度的关系。
二、讲解(20分钟)1.介绍电势差和电场强度的定义,强调电场强度是矢量量值,有方向。
2.讲解电势差的计算方法:V=∆U/q,其中V表示电势差,∆U表示电势差,q表示电荷的大小。
3.讲解电场强度的计算方法:E=F/q0,其中E表示电场强度,F表示电场对单位正电荷的作用力,q0表示单位正电荷的大小。
4.推导电势差与电场强度的数学关系:∆U=-W,W=F·d,d是两点之间的距离,F=Eq0,代入可得∆U=-Eq0d,即V=-Ed。
三、实例演练(25分钟)1.给出具体问题,如:两平行无限大金属平板间的电势差为100V,两平板间距离为0.5m,求电场强度。
2.学生自行计算电场强度,以及推导过程。
3.讲解解题方法和步骤,鼓励学生积极参与讨论和交流,共同解决问题。
四、练习与拓展(20分钟)1.针对电场强度的计算,提供一些练习题,让学生巩固知识点。
2.提出开放性问题,如:如果电势差为0,电场强度是否一定为0?请给出原因。
3.引导学生对电势差与电场强度的关系进行扩展,如电势差与电场强度的变化规律等。
五、总结(5分钟)1.学生进行小结,总结电势差与电场强度的关系,并能够简单地应用计算电场强度。
2.强调电势差和电场强度的重要性和应用领域。
板书设计:V=-Ed教学反思:1.通过引导学生思考和讨论,激发学生学习的兴趣,提高课堂参与度;2.在解题环节,可以设计一些拓展性问题,提供学生更多的思考空间;3.在讲解过程中,将抽象的概念与具体的实例相结合,帮助学生更好地理解和掌握知识点。
电势差与电场强度的关系 说课稿 教案 教学设计
电势差与电场强度的关系教学目标●知识与技能(1)理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系.对于公式U=Ed要知道推导过程.(2)能够熟练应用U=Ed解决有关问题.(3)知道电场强度另一个单位“V/m”的物理意义.●过程与方法通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习,培养学生分析、解决问题的能力.●情感、态度与价值观(1)从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系,培养学生对科学的探究精神.(2)体会自然科学探究中的逻辑美.教学重难点●重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系.●难点:公式U=Ed在实际问题中的应用.教学方法类比法、推导公式法、讨论法.教学准备多媒体.教学设计(一)(设计者:杨家峰)教学过程设计关系呢? (设计意图:以思维导图的形式复习前面学过的知识,很自然地引入本节内容的学习,有利于培养学生的探究精神,同时有助于学生知识体系的建立.)二、新课教学 (一)匀强电场中电势差与电场强度的关系推导【自主探究】如图所示,在匀强电场E 中,正电荷q 在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B 点,已知A 、B 两点之间的距离为d ,分析电势差U AB 与电场强度E 之间有什么关系?(1)电荷q 从匀强电场中的A 点移动到B 点,A 、B 两点的电势差为U AB ,静电力做的功W 为多少?(依据电场力做功与电势差的关系式) W =qU AB(2)匀强电场的电场强度为E ,电荷q 从A 点移动到B 点,静电力做的功W 为多少?(依据功的计算式) q 所受的静电力是F =qE因为匀强电场中电场强度E 处处相等,所以电荷q 所受的静电力F 是一个恒力,静电力做的功W 为W =Fd =qEd (3)比较功的两个计算结果,可以得到U AB =Ed 【归纳总结】匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积. 【思考讨论】学生根据问题设计,独立推导.利用电势差和功的关系,得W=qU利用功的计算式,得W=Eqscos α=Eqd=把学生有能力解决的问题放手交给学生去解决,可以使学生加深对知识的理解,而不是死记硬背,激发学生的探究意识,也可以让学生体验到成功的快乐.结论:______________________________________ __________________________________.【问题2】根据如图所示,分析电场强度为零的点电势一定为零吗?反之又如何呢?结论:____________________. 说明:电场强度与电势无直接关系板书设计6 电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积. U AB =Ed1.公式适用于匀强电场.2.d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离. 3.变式:E =U ABd .4.单位:1 V/m =1 N/C.教学反思尽管本节的内容不多,但却有着较为特殊、较为重要的地位:教材在引入电场强度描述电场的力的特性以及引入电势描述电场的能的特性后,又建立起电势差与电场强度间的关系,并以此关系构建电场的“力”与“能”这两个侧面间的联系,从而帮助学生整体地认识电场.对于本节的教学,通常情况下会把相关的教学内容与相应的教学活动做这样的处理:首先利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法,建立起电势差与电场强度间的关系;然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题,以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的.学习本节学生易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小直接联系起来,认为电场中某点电势高(低)电场强度就大(小).因此,我们在引入课题时要正确强调讨论电势差和电场强度的关系,并且在一开始先指出这两个概念的不同之处.在引导学生推导关系的过程中,要注意让学生仔细体会推导思路,及各物理量的物理意义:从力的角度计算功是W =qEd,从能的角度来计算是W=qU.要使学生明确公式U=Ed的使用条件:匀强电场,且沿着电场强度方向.教学设计(二)(设计者:高登营)教学过程设计比较功的两个计算结果,可以得到U匀强电场中两点间的____________【要点提炼】电场强度与电势差的关系也可以写作意义:在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的与两点沿____________方向距离的比值.板书设计。
电势差、电势差与电场强度的关系 说课稿 教案 教学设计
课题电势差、电势差与电场强度的关系总课时数第节教学目标.熟悉常见问题的处理方法。
教学重难点公式的理解运用教学参考教参教师用书授课方法问题引领教学辅助手段多媒体专用教室教学过程设计教学二次备课一、知识点复习二、考点梳理基础例练(一)带电粒子在电场中的运动轨迹、电场线、等势面及电势高低的判断电场线是为研究电场而假想的理想模型,带电粒子在电场中的运动轨迹是带电粒子在电场力作用下的实际路线,电场力在电场线的切线方向上,电场线与等势面垂直,且电场线由高电势指向低电势.粒子在电场中的运动轨迹由力和初速度的方向决定,既可以与电场线重合也可以与等势面重合,一定要分清它们的区别与联系.例1 如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电荷量为10-6C的粒子在电场中仅受电场力作用,当它从A点运动到B点时动能减少了10-5J.已知A点的电势为-10 V,则以下判断正确的是( )A.粒子的运动轨迹如图虚线1所示B.粒子的运动轨迹如图虚线2所示C.B点电势为零D.B点电势为-20 V考点梳理(阅读教材,自主完成)(一)电势差1.电场中任意两点间的电势之差叫做______,也叫做电压,它与电势零点的选取无关.2.电场中A点的电势记作φA,B点的电势记作φB,则A、B两点间的电势差表示成U AB=________,B、A两点间的电势差表示成U BA=________.3.电荷q在电场中从A点移动到B点,A、B两点间的电势差为U AB,则静电力做的功W AB=qU AB,该公式不仅适用于________,而且对________(或任何电场)也成立.教学教学二次备课过程设计变式训练1某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是()A.粒子必定带正电荷B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D.粒子在M点的动能小于它在N点的动能如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正电荷Q 为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为3gh.求:(1)小球由A点到B点的过程中电场力做的功;(2)A、C两点的电势差.四、课堂小结(二)电势差与电场强度的关系1.匀强电场中两点间的电势差等于________与这两点沿____________的乘积.公式表示为______.2.在匀强电场中,电场强度的大小等于两点间的________________与沿电场方向距离的比值,公式表示为________.也就是说,电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的________.3.由公式E=U/d得出的场强单位是________,以前学习的场强单位是________.。
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《电势差与电场强度的关系》教学设计
阿瓦提县第四中学张玉婧【教材分析】
本节是电场力做功的一个应用,本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系起来,从而进一步理解“位置和电势的关系”。
前面几节的内容是研究描述电场的各个物理量,本节内容是研究电势差与电场强度的关系,注意电场强度用来描述电场力的性质,电势用来描述电场能的性质,电势差跟电场力移动电荷做功相互联系。
电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系,这两个关系之间存在逻辑关系,教师在讲解时需要把握其内部联系。
【学生分析】
从知识结构来看,在学习电势差与电场强度的关系前,学生已经对电场强度、电势、电势差等概念有了较好的理解,并且应该掌握电场力做功的特点、电场力与电势能的变化之间的关系,能熟练应用这些知识解决一些问题。
学生应该已经完全具备深入探究和学习电势差与电场强度的关系的起点能力。
高二学生应该习惯关注概念间、规律间的相互联系,很多学生应该能建立明确的动态的物理图象或物理情景,进而通过同化和顺应,完成知识的建构过程。
因此,在教学过程中应从学生实际入手,依据学生认知规律,注重帮助学生创设物理情景,创造和谐、民主、自由的课堂气氛,采取学生探究为主的教学方式。
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