高中物理 1.6电势差与电场强度教案 新人教版选修3-1(2篇)
高中物理1.6电势差与电场强度教案新人教版选修3_1(2)
第六节 电势差与电场强度的关系教学目标:(一)知识与技术掌握电势差与电场强度的关系(二)进程与方式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(三)情感态度与价值观一、感知科学的价值和应用二、培育对科学的兴趣、坚决学习试探探索的信念教学重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系教学难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
教学进程:(一)温习上课时知识要点:电场强度、电势差的概念问题:既然电场强度、电势差都能够描述电场,那么二者有何关系?--引入新课 (二)新课教学结合图—1及电场力做功的两种不同途径推导,再引导学生比较得出: 匀强电场中电势差与电场强度的关系:Ed U AB = 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 引导学生试探讨论P 26问题 电势差与电场强度的关系也能够写做:d U E AB = 它的意义为: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 电场线方向的距离的比值。
引导学生试探讨论P 27问题注意:(1)上式的适用条件:匀强电场;(2)d 为匀强电场中两点沿电场线方向的距离(等势面间的距离)。
(3)电场强度与电势无直接关系①.电场强度为零的地方电势不必然为零,电势为不为零取决于电势零点。
如:处于静电平衡的导体内部场强为零,电势相等,是一个等势体,若不选它为电势零点,导体上电势就不为零。
若选它为电势零点,则导体电势就为零。
(结合说一说)②.电势为零的地方电场强度不必然为零。
如: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能够为是零。
③.电场强度相等的地方电势不必然相等,如在匀强电场中场强相等,但各点电势不等。
而处于静电平衡的导体内部场强为零,处处相等,电势也相等。
④.电势相等的地方电场强度不必然相等。
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。
而处于静电平衡的导体内部场强为零,处处相等,电势也相等小结:对本节内容要点进行归纳,并引导学生归纳场强三公式、对比其适用条件。
高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--1.6《电势差与电场强度的关系》(2篇)
第六节电势差和电场强度的关系学案课前预习学案【预习目标】(一)、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。
(二)、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,更加牢固地掌握的已学知识更加牢固。
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)【预习内容】一、[复习旧课]1.电场的两大性质:①力的性质:。
②能的性质:电场可用形象表示还可用形象表示2.看知识结构图:复习巩固旧知识二、[学习新课]:1.电场力的性质: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(E是客观存在而又看不见摸不着的),电场有最基本的特性: 。
可以通过电荷的受力去研究电场。
2.电场能的性质: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。
3、推导电场强度和电势差的关系问题一:若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= = ① 从能的角度: W= ② 由 ① ② 两式得: U =结论:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于 4、表达式:U = 或:E = (d 为 )在匀强电场中,场强在数值上等于 5、注意:U = Ed 和E = U/d 的适用条件是: 6、单位关系:1V/m =1N/C问题二:若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] :(试着推导)5、电势差和电场强度的关系的3种说法(1)在匀强电场中两点间的电势差等于 .U AB = E d(2)在匀强电场中电场强度的大小等于E = U AB /dE(3)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(互动、探讨)问题三:电场中A、B两点的电势差U AB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6、电势差U AB跟移动电荷的路径无关,只与A、B的位置有关。
高中物理 1.6电势差与电场强度的关系示范教案 新人教版选修3-1
第六节、电势差与电场强度的关系教学目标:(一)知识与技能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、理解电势与场强无直接的关系。
(二)过程与方法通过推导电场强度与电势差的关系,使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养(三)情感、态度与价值观通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系,使学生在遇到具体问题时要注意分析,不要武断地下结论,使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。
教学重点U=Ed及其成立条件。
教学难点电势与场强无直接的关系;会用关系式U=Ed进行有关的计算。
教学方法分析归纳法。
教学用具:多媒体辅助教学设备教学过程(一)引入新课[提问]你学过哪些描述电场性质的物理量?[学生答]电场的两大性质:①力的性质,由电场强度描述,可用电场线形象表示;②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
[提问]等势面有哪些特点?[学生答]等势面的特点:①沿等势面移动电荷电场力不做功;②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。
[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。
(二)进行新课1、电场强度与电势的关系教师:场强与电势差也无直接关系吗?如何进行讨论呢?[学生思考后分析]可仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论:等势面上,每相邻两个等势面间距表示它们间的电势差,故可用等势面的疏密来表示电势差.由图知,电场线密处,等势面也密,即场强大处,电势差也大.教师:场强与电势差有何定量关系?引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系. 右图是一个匀强电场,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?(1)W =Fd =qEd(2)W =qU即得:U =Ed 或 E =U /d若A 、B 不在同一条电场线上:如右图根据电势差的定义式,得U AB =B A E q B A qE q W AB '⋅='⋅= 用d 表示A 、B 在场强方向上的距离AB ′,则上式可写为:U AB =Ed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。
2021年高中物理 1.6电势差与电场强度的关系教学案 新人教版选修31
2021年高中物理 1.6电势差与电场强度的关系教学案新人教版选修3-1学生活动教学活动教学过程:复习提问1、我们已经学过哪些描述电场性质的物理量?电场的两大性质:①力的性质,由电场强度描述,可用电场线形象表示;②②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
2、等势面有哪些特点?等势面的特点:①沿等势面移动电荷电场力不做功;②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。
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新课教学1、电场强度与电势的关系学生讨论(1)电场强度大的地方电势是否一定高?反之?(2)电场强度为零的点电势一定为零吗?反之?E的值是客观存在的,而电势的值与零电势点选取有关,所以上述问题不可能有肯定答复。
那一般地,规定了无穷远处为零电势点,上述问题如何?以正点电荷电场的例子分析(1):∵A点比B点所在处电场线密,∴E A>E B而沿电场线方向电势逐渐降低∴故E大处一定高。
以负点电荷的电场为例进行分析。
由图可知:E C >E D 而反之,学生由以上两例分析得:高处E 也不一定大。
总结,投影结论E 大处不一定高,高处E 也不一定大。
对(2)的分析可从等量同种、异种点电荷分析等量同种点电荷连线中点:根据场强的叠加,此点E =0,而选取一条无限接近该点的电场线可知:沿电场线方向电势降低,至无穷远处为0,则该点>0.等量异种点电荷连线中点:由图知,两点电荷连线的中垂线为一等势面而伸向无穷远,∴此点=0,而由图可得,此点E ≠0.总结:E 为零处不一定为零,为零处E 不一定为零.结论:场强与电势无直接关系.2、电场强度与电势差的关系.引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系.学生推导、板演根据电势差的定义式,得U AB =B A E qB A qE q W AB '⋅='⋅= 用d 表示A 、B 在场强方向上的距离AB ′,则上式可写为:U AB =Ed上式是在匀强电场中推出的,它不适用于非匀强电场[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?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。
2019-2020年高中物理 1.6《电势差与电场强度的关系》教案 新人教版选修3-1
2019-2020年高中物理 1.6《电势差与电场强度的关系》教案新人教版选修3-1(一)知识与技能掌握电势差与电场强度的关系(一)过程与方法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(二)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重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
教学活动教学过程:复习提问1、电场的两大性质:①力的性质,由电场强度描述,可用电场线形象表示;②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
2、等势面有哪些特点?①沿等势面移动电荷电场力不做功;②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。
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。
新课教学一、电场强度与电势的关系(1)电场强度大的地方电势是否一定高?反之?(2)电场强度为零的点电势一定为零吗?反之?E值是客观存在的,而电势的值与零电势点选取有关,所以上述问题不可能有肯定答复。
E大处不一定高,高处E也不一定大。
E为零处不一定为零,为零处E不一定为零.结论:场强与电势无直接关系.二 、电场强度与电势差的关系.根据电势差的定义式,得U =用d 表示A 、B 在场强方向上的距离AB ′,则上式可写为: U = E d1、 上式是在匀强电场中推出的,它不适用于非匀强电场。
2、 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。
3、 U 是两点间的电势差,d 是沿电场方向的距离4、 计算时代入绝对值5、 由,可得E 的单位三 、场强的三种求法1、 E =F / q 定义式,适用于任何电场(真空、介质)2、 E =KQ / r 2 适用于点电荷的电场(真空、点电荷)3、 E =U / d 适用于匀强电场(真空)应用1、如图,在匀强电场中的M 、N 两点距离为2 cm ,两点间的电势差为5 V ,M 、N 连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大?2、如图所示,在场强为E =4.0×103 N/C 的匀强电场中有相距5.cm 的A 、B 两点,两点连线与电场强度成30°角。
人教版物理【选修3-1】优秀教案:1.6《电势差与电场强度》
选修3-1第一章1.6电势差与电场强度的关系一【教材分析】本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系,虽然前者是标量,后者是矢量,但通过静电力做功在两者之间建立了联系。
本节内容的重点是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。
二【教学目标】1、知识与技能定性把握电势差与电场强度的关系,理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系。
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,培养对物理的兴趣、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。
三【重点、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中d的理解及公式的正确运用(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)四【学情分析】电场强度和电势都是描述电场性质的物理量,两者从不同的角度对电场性质进行描述。
对于这节课的讲解,只要求让学生定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。
对于匀强电场,在讲授时,只要求学生了解它们的定量关系式,即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式,并通过公式变形,用比值的方法指出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。
通过分析,培养学生的分析能力。
五【教学方法】讲授法、推理法、归纳法六【课前准备】多媒体辅助教学设备、练习资料七【课时安排】一课时八教学过程(一)预习检查、总结疑惑★问题:电场的两个基本性质是什么?☆答:电场的两个基本性质:电场的力的性质()(二)情景引入、展示目标电场的能的性质(电势能、电势、、电势差)电势↓电场强度E →?→电势差()↓↓电场力()→电势能的变化等于电场力所做的功()电场强度描述电场的力的性质,而电势描述电场的能的性质,且电势差跟电场力做功相联系,那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢?倾听、思考、回答培养学生的思维能力、【新课教学】:●一、电场强度与电势差的关系通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。
6电势差与电场强度的关系-人教版选修3-1教案
6 电势差与电场强度的关系-人教版选修3-1教案一、学习目标1.了解电势差和电场强度的定义及其相互关系;2.掌握通过计算电势差和电场强度相互转化的方法;3.能够应用场强计测量电场强度。
二、知识讲解1. 电势差的定义电势差指的是在电场中从一个点移到另一个点所需克服的电势能大小的差值,用符号$\\Delta V$表示。
单位是伏特(V),定义式为:$$\\Delta V=-\\int_A^B \\vec{E}\\cdot \\vec{\\mathrm{d}l}$$其中,$\\Delta V$表示电势差,$\\vec{E}$表示电场强度,$\\vec{\\mathrm{d}l}$表示从点A到点B上的线元。
由于电势差的大小只跟电场强度沿着电势差所代表的路径的积分有关,与其他路径无关。
2. 电场强度的定义电场强度指的是在某一点上单位正电荷所受到的电力大小,用符号$\\vec{E}$表示。
单位是牛/库仑(N/C),定义式为:$$\\vec{E}=\\lim_{q\\rightarrow 0} \\frac{\\vec{F}}{q}$$其中,$\\vec{F}$表示电荷所受的电力,q表示电荷大小。
怎么样求电场强度?可以采用场强计进行测量。
3. 电势差与电场强度的关系由电场强度的定义可得:$$\\vec{F}=q\\vec{E}$$所以,电势能的大小是和电荷的性质有关的。
对于从点A到点B的带电粒子,电势能的变化量等于电势差乘以粒子电荷:$$\\Delta E=e\\Delta V$$其中,e代表电荷的大小。
在电场强度方向上,电荷做功。
由此可得:$$\\vec{E}=-\ abla V$$其中,abla表示梯度运算符,V表示电势。
这个公式就描述了电场强度和电势差的关系,表明电势差和电场强度有直接的联系。
4. 电势差和电场强度的转化在计算电势差和电场强度的过程中,有时需要从一个量转化到另一个量。
具体转化公式如下:$$\\Delta V=-\\int_A^B \\vec{E}\\cdot \\vec{\\mathrm{d}l}$$$$\\vec{E}=-\\frac{\\Delta V}{\\Delta l}$$其中,$\\Delta l$代表从A点到B点的距离。
教案-选修3-1-1.6电势差和电场强度的关系
3. 电势 差和电场 强度的关 系(感性 认识)
展示等高线与等势面图像对比。
教学流程图
教学过程 环节 检测内容 检测结果 及补救措施
针对 教学 重难 点的 当堂 检测 反馈
教 学 反 思
教 学 过 程 环节 教 师 活 动
提问:电势和电场强度都是描述电场的物理 量,它们之间有什么关系呢? 判断正误,举例说明: (1) 电势越高的位置场强越大; (2) 场强越大的位置电势越高; 总结:电场强度的大小与电势高低无必然联 系。
学 生 活 动
设计意图
1.
问题 引入
判断,让学生举例说明。
加强场强和 电势概念的 辨析
北京四中房山校区 物理组 李志强
授课题目
时
授课时间
年
月 日
星期
教学目标
知识与技能 1. 了解单个正电荷、负电荷的等势面的特征,了解两个等量异种电荷、两个 等量同种电荷的等势面形状,理解两个等量异种电荷中间的零势面。 2. 理解等势面总是处处与电场线垂直,知道等势面密集的地方场强大。 3. 能推导匀强电场中电势差的公式,并能用它进行计算。 4. 理解沿电场线方向电势降低。 过程与方法 1. 通过问题教学法,启发引导学生分析,提高学生的分析能力。 2. 学生利用学过的知识分析推理,在教师的指导下总结应用辩析。 情感态度与价值观 1. 从不同 的角度认识电场,让学生学会多角度多方面看问题。 2. 通过公式的推导让学生体会到物理中推理过程的逻辑美。
教学重点 教学难点 教学方法 教学手段
匀强电场中电势差的公式 UAB=Ed 的推导和应用
理解电势高低与电场强度大小无直接关系
1 讲授; 2 推导;3 练习 Ppt
板书或板图设计
1.6 电势差和电场强度 二、电势差与电场强度 1. 匀强电场中的电势差 UAB=Ed, d 为 A、B 两点沿电场方向的距离 2. 电势高低与电场强度大小没有相关性。
【高中物理】新人教版高中物理选修3-1同步教案 第1章 1-6电势差与电场强度的关系
6 电势差与电势强度的关系教学三维目标(一)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.对于公式要知道推导过程.2、能够熟练应用解决有关问题.(二)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.(三)情感态度与价值观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,体会自然科学探究中的逻辑美.教学重点与难点分析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,注意电场强度是描述电场力的性质,电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系(如下图),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,这两个关系之间的内部逻辑.教师在讲解时需要把握其内部联系.教法建议本节课是通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的,教学中重视启发学生联想,分析物理量之间的关系,要使学生不仅知道结论,并会推导得出结论,在一定的条件下正确应用结论.教学过程电势差与电场强度关系一、课题引入:教师出示图片:讲解: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?我们以匀强电场场为例来研究.问题1:如图所示匀强电场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,分析电场强度E与电势差之间有什么关系?AB间距离为d,电势差为,场强为E.把正电荷q从A点移到B时,电场力所做的功为.利用电势差和功的关系,这个功又可求得为,比较这两个式子,可得,即: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?(学生可以进行讨论分析)如图所示(教师出示图片)并讲解AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角,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,故电场力做功为,,所以.利用电势差和功的关系,,比较这两个式子可得.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.关于公式,需要说明的是:1、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.2、由,得,可得场强的另一个单位:.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.二、例题讲解(具体内容参考典型例题资料)三、教师总结:场强表示单位电量的电荷所受的电场力,而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小,由于力和功是互相联系的,所以场强与电势差之间存在着必然的联系.在非匀强电场中,电势差与场强的关系要复杂的多,但是电场中两点间距离越小时的电势差越大,则该处场强就越大.只能是定性判断教后记:1、这节课的重点就在公式的理解,特别是在d不在场强方向时如何处理。
高中物理1.5 6电势差与电场强度 教案 新人教版选修3-1
第五节 、电势差 (1课时)教学目标(一)知识与技能理解掌握电势差的概念、定义式与应用。
过程与方法结合电势、电势能、静电力做功,通过对比让学生深入理解电势差及其之间的关系 情感态度与价值观培养学生对比的学习方法,培养学生的逻辑能力重点:理解掌握电势差的概念、定义式。
难点:根据电势差的定义式进行有关计算。
教学过程:(一)复习上课时知识要点:1、静电力做功与电势能的关系。
2、电势概念。
-----后引入新课(二)新课教学-----第5节、电势差通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比,并结合P18图1、4-1分析得出:电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。
用AB U 表示。
(2)公式:B A AB U ϕϕ-= 或 A B AB U ϕϕ-= ① 所以有:AB U =-BA U ②注意:电势差也是标量,可正,可负。
2、静电力做功与电势差的关系电荷Q 在电场中从A 移动到B 时,静电力做的功WAB 等于电荷在A 、B 两点的电势能之差。
推导:()AB B A B A PB PA AB qU q q q E E W =-=-=-=ϕϕϕϕ所以有: AB AB qU W = 或 q W U ABAB =③即:电场中A 、B 两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q 的比值。
注意:电场中A 、B 两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB 位置有关 分析P24例题(这里略)先引导学生画示意图。
后解之。
并对A 、C 间的电势差的计算过程做补充说明。
(三)小结:对本节内容要点进行概括。
(四)巩固新课1。
引导学生完成问题与练习。
作业1、2,3做练习。
2.阅读教材内容第六节 、电势差与电场强度的关系 (1课时)教学目标(一)知识与技能掌握电势差与电场强度的关系过程与方法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情感态度与价值观习感知科学的价值和应用培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
新人教版高中物理选修3-1同步教案 第1章 1-6电势差与电场强度的关系
6 电势差与电势强度的关系教学三维目标(一)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.对于公式要知道推导过程.2、能够熟练应用解决有关问题.(二)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.(三)情感态度与价值观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,体会自然科学探究中的逻辑美.教学重点与难点分析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,注意电场强度是描述电场力的性质,电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系(如下图),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,这两个关系之间的内部逻辑.教师在讲解时需要把握其内部联系.教法建议本节课是通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的,教学中重视启发学生联想,分析物理量之间的关系,要使学生不仅知道结论,并会推导得出结论,在一定的条件下正确应用结论.教学过程电势差与电场强度关系一、课题引入:教师出示图片:讲解: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?我们以匀强电场场为例来研究.问题1:如图所示匀强电场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,分析电场强度E与电势差之间有什么关系?AB间距离为d,电势差为,场强为E.把正电荷q从A点移到B时,电场力所做的功为.利用电势差和功的关系,这个功又可求得为,比较这两个式子,可得,即: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?(学生可以进行讨论分析)如图所示(教师出示图片)并讲解AD两点间电势差仍为U,设AD间距离s,与AB夹角,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,故电场力做功为,,所以.利用电势差和功的关系,,比较这两个式子可得.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.关于公式,需要说明的是:1、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.2、由,得,可得场强的另一个单位:.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.二、例题讲解(具体内容参考典型例题资料)三、教师总结:场强表示单位电量的电荷所受的电场力,而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小,由于力和功是互相联系的,所以场强与电势差之间存在着必然的联系.在非匀强电场中,电势差与场强的关系要复杂的多,但是电场中两点间距离越小时的电势差越大,则该处场强就越大.只能是定性判断教后记:1、这节课的重点就在公式的理解,特别是在d不在场强方向时如何处理。
选修3-1 1.6电势差与电场强度的关 教案
1.6 电势差与电场强度的关系教材分析教材使用人教版物理选修3-1,本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系,电势差与电场强度是本章重要的概念,它们分别描述了电场的两大性质:能的性质和力的性质,前者是标量,后者是矢量,但通过静电力做功在两者之间建立了联系,因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系了起来。
在教学过程中,对于非匀强电场,只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系;对于匀强电场,也只要求学生了解它们的定量关系式即可。
学情分析已知前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功,两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉未知1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导这个关系式。
2.会用U=Ed进行有关计算,明确d的含义。
3.定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。
想知1.从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系,培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念,让学生学会多角度多方面看问题。
2.通过公式的推导,让学生体会到物理中推理过程的逻辑美,领略物理方法的奥妙,体会物理科学的力量。
难知1.非匀强电场中,对电势差与电场强度的定性比较。
2.用关系式U=Ed进行有关计算错知1.对匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed的理解。
2.场强方向是电势降低最快的方向。
【教学过程】一、复习旧知,引入新课1.电场强度:3.静电力功的两种计算方法:2.电势差的概念:4. 看知识结构图:复习巩固旧知识引出新课问题: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?AB U E d =二、展示学习目标,明确学习任务三、新课教学(一)、匀强电场中电势差与电场强度的关系(教学设想:让学生阅读教材相关内容,自己完成多媒体所展示的内容,学会亲自推导,了解该关系的来龙去脉,使学生在获取知识的同时,感受到成功的愉悦,进一步培养学生的科学探究精神。
)1、如图所示,匀强电场中A 、B 两点的电势差为AB U ,一试探电荷q 从电场中A 点移动到B点,求:静电力做的功W 为多少?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?(由学生自己推导,教师巡视,解答学生在推导过程中可能存在的一些疑问。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.6电势差与电场强度的关系
一【教材分析】
本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系,虽然前者是标量,后者是矢量,但通过静电力做功在两者之间建立了联系。
本节内容的重点是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。
二【教学目标】
1、知识与技能
定性把握电势差与电场强度的关系,理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系。
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
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。
三【重点、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中d的理解及公式的正确运用
(d为沿场强方向两点所在等势面的距离)
四【学情分析】
电场强度和电势都是描述电场性质的物理量,两者从不同的角度对电场性质进行描述。
对于这节课的讲解,只要求让学生定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。
对于匀强电场,在讲授时,只要求学生了解它们的定量关系式,即在匀强电场中推导出电场强度与电势差的关系公式,并通过公式变形,用比值的方法指出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。
通过分析,培养学生的分析能力。
五【教学方法】
讲授法、推理法、归纳法
六【课前准备】
多媒体辅助教学设备、练习资料
七【课时安排】一课时
八教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
★问题:
电场的两个基本性质是什么?
☆答:电场的两个基本性质:
电场的力的性质()
(二)情景引入、展示目标
电场的能的性质(电势能、电势、、电势差)
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()
电场强度描述电场的力的性质,而电势描述电场的能的性质,且电势差跟电场力做功相联系,那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢?
倾听、思考、
回答
培养学生的思维能力、
【新课教学】:
●一、电场强度与电势差的关系
通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系。
如图所示: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。
★问题:电场力所做的功是多少?
分析:
由功的定义和电场强度的定义可知:
W=Fd=qEd
由电势差定义可知
综合上式得到
U=Ed
(三)合作探究、精讲点播
☆结论:匀强电场中两点之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。
1、表达式: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.
2、适用条件:匀强电场
3、公式变形:
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。
但此公式不是U=Ed简单的变形,它的物理意义是:电场强度的大小等于两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离的比值。
这一比值在非匀强电场中也适用,它表示两点间的平均电场强度。
思考、分析、
推导、回答
培养学生的思维能力、分析解决问题的能力
●二、电场强度三个公式的区别
公式
含义
适用条件
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
倾听、回答
巩固知识点,培养总结归纳的能力
(四)反思总结
1、在匀强电场中,电势差和电场强度的关系为:
UAB = E d 或 E = UAB/d
注意:(d为沿场强方向上的距离)
2、电场强度三个公式的区别
发学案布置作业作业
P23-1、2 ;P24-3、4 ;资料
九【板书设计】
第六节电势差与电场强度的关系
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()
电势
↓
电场强度E →?→电势差()
↓↓
电场力()→电势能的变化等于电场力
所做的功()一、电场强度与电势差的关系
1、表达式: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.
2、适用条件:匀强电场
3、公式变形:
二、电场强度三个公式的区别
十【教学反思】讨论电势差和电场强度方向的关系时,为了便于学生接受,可以以生活实例让学生加强理解;在介绍平行板电容器实验装置时,应讲清静电计张角的大小为什么能够表示电容器两极板之间的电压大小;关于恒定电场,学生知道这些就足够了,不必分析导体内电荷分布的具体情况,也不必分析电荷分布达到平衡的过程。
课题
6电势差与电场强度的关系
设计教师 单立强
授课教师
时间
课型 新授课 课时
1课时 教学 目标 一、知识与能力
掌握电势差与电场强度的关系
二、过程与方法
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
三、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
重点 难点 重点:匀强电场中电势差与电场强度的关系
难点:电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
教法
讲授、讨论、总结
教具 多媒体课件
教学过程设计
教材处理
师生活动
复习提问 1、电场的两大性质:
① 力的性质,由电场强度描述,可用电场线形象表示; ②能的性质:由电势、电势差描述,可用等势面形象表示。
2、等势面有哪些特点? ①沿等势面移动电荷电场力不做功;②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。
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。
新课教学 一、电场强度与电势的关系
(1)电场强度大的地方电势是否一定高?反之?
(2)电场强度为零的点电势一定为零吗?反之?
教学过程设计 教材处理 师生活动
E 值是客观存在的,而电势的值与零电势点选取有关,所以上述问题不可能有肯定答复。
E 大处ϕ不一定高,ϕ高处E 也不一定大。
E 为零处ϕ不一定为零,ϕ为零处E 不一定为零.
结论:场强与电势无直接关系.
二 、电场强度与电势差的关系.
根据电势差的定义式,得
U =
B A E q
B A qE q W '⋅='⋅= 用d 表示A 、B 在场强方向上的
距离AB ′,则上式可写为: U = E d
1、 上式是在匀强电场中推出的,它不适用于非匀强电场。
2、 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。
3、 U 是两点间的电势差,d 是沿电场方向的距离
4、 计算时代入绝对值
5、 由d U E AB =,可得E 的单位 V J Nm N
m Cm Cm C ===。