《电势差》.ppt

教法分析




（1）首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概 念，运用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式 的理解。并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。 （2）通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确 定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系， 并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。让学生明白为什 么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。 （3）说明电势差的单位以及标量性，关于电势差公式的应用时， 注意公式中物理量的正负，理解正负只是表示电势的高低而不是 方向． （4）电势、电势差、电势能的概念比较抽象，在讲解时可以通 过引入重力场的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，这 有助于学生的理解。但还需要注意的是，在讲解中不仅要掌握好 教学的深度，同时要加强学生从不同的知识角度——能的角度、 功能关系的角度学习本节知识，从一个更高的全面的基准点对已 学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力. 返回
设计说明
本节课虽然作为电场一章中很简短的一节， 但起着承前启后的重要作用。在教学中， 引领学生运用类比重力场的方法引入电势 差的概念，激起学生对知识的亲切感和关 联体验。教学设计中让学生尽量多地参与 到课堂活动中来，通过理论探究、讨论分 析等环节，灵活采用自主、探究、合作的 学习方式，培养学生严密的逻辑思维能力 和严谨的治学精神。
电场力做负功，电势能就增加 WAB = EPA-EPB
EPA A q
3、电势能和电势的关系如何？它们是绝对量还是相对量？
它们都是相对量，与零势能点的选择有关。
类比法
重力场
重力 重力势能 重力做功
电场
电场力 电势能 电场力做功
WG= EP1-EP2
某点的高度 两点间高度差
W电= EPA-EPB
小结
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系：
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
3、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。 4、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 5、电势差是标量。
重力 场
4.电场中A、B 两点的电势是 A=800 V， -8C由A = -200 V ，把电荷 q = -1.5 × 10 B 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？ － =800-（-200）=1000 V 解：U =
AB A B
∴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
某点的电势
？？？
教学目标 教学分析 教法分析
一、电势差与电势的关系
重点难点
二、静电力做功与电势差的关系
学生情况
教学过程 三、电势差的另一种定义方法-比值定义法 四、小结 五、板书设计：电势差 设计说明
一、电势差与电势的关系
1、电势差：【定义】电荷q在电场力作用下由A点 移到另一点B的过程中，电场力做的功W 与电 荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差U 。 电场中两点间电势的差值，也叫电压
解：电场力所做的功 WAB = UAB· q = 20×（－2×10-9） = -4.0×10-8J
典型例题：
2、在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到 B点,静电力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B 点移到 C点,静电力做功-4.0 ×10-7J. 1.A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？
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电势差的另一种定义方法-比值定义法
U AB
WAB q
电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功
注：电场力做功有正负之分，电场力做正功WAB>0；电场 力做负功，WAB<0．电荷量也有正负之分，对正电荷取
q>0；对负电荷取q<0；利用该式计算时，要注意到WAB、 q及UAB的正负．
公式 U AB
2.A、B间， B、C间， A、C间的电势差各是多少？
3.把-1.5 × 10-9C的电荷从A点移到C点电场力做 多少功？ 4.根据以上所得结果，定性地画出电场分布的示 意图，标出A、B、C三点可能的位置
3、在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能 量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加 速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦 耳的换算关系。 据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J =1.6 ×10-19J 即：1ev =1.6 ×10-19J
3.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
U AB
W AB 4 10 V 2 11 q 2 10
11
U BA U AB 2 V
5.带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为 50V，则（l）A、B间两点间的电势差是多少？ （2）A点的电势是多少？（3）电势能变化了多少？ （4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少？
解：（1） U AB
WAB (6 104 ) V 200 V 6 q 3 10
（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V （3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增 加了6×10-4J。 （4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
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板书设计：电势差
一、有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系 1、的量度：2、力做功：①力做功只与位置有关、与经过的路 径无关；②力做功与势能的关系： ③力势能是相对的，有零势能面。（人为选定） 二、电势差（1）定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。 用UAB＝。（2）公式： 或 ①所以有：=②电势差是标 量，可正可负。正负表示两点电势的高低。与零电势点的选取有 关，电势差的数值与零电势点的选取无关。③电势差UAB与q无 关，仅与电场中A、B两位置有关，反映电场本身的性质。④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 三．静电力做功与电势差的关系：WAB＝qUAB。场力做功，电 势能减少；做多少功，电势能就减少多少． 四．电势差和电势UAB＝φA－φB、UBA＝φB－φA UAB＝－UBA设定零电势点，由电势差定义各个点的电势：电 场中某一点的电势 ，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零 点电势）时电场力所做的功． 符号的处理：将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负 号进行判断。

教学分析

在本节内容中，涉及到前面电势的讲解，所以学生须有 电势能和电势的相关知识，并与学生以前所学的重力势 能有相似的规律和原理，因此讲解时可以采取类比、概 括这一物理教学中常用的教学方法． 教材中首先导出电场力做功的特点，对比重力做功引起 势能的变化，得到电势、电势差、电势能的概念，所以 以比值法定义电势差的概念为起点，强化电势差与电场 力做功和试探电荷无关，运用理论探究的方法，由电场 力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，从而 得到电势差命名的由来。 在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差 的概念，电势差往往比电势更有意义。引入电势差的概 念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力 的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时， 就只能用WAB＝qUAB来计算。 返回
教学重点难点及学生情况分析
1、电势差的概念是一个比较困难的过程。对此，我们 应引导学生应用类比的方法 2、学生对电势能和电势理解不够透彻将直接影响到对 电势差的认识。 3、通过实例加深学生对电势差的理解。

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教学过程：
复习巩固： 1、电场力做功的特点是什么？ 静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关， 但与电荷经过的路径无关。 2、电场力做功和电势能的关系如何？ 电场力做正功，电势能就减少
说明： ①此适用于任何电场。
W AB 的应用 q
②式中ＵAB 、ＷAB 、 q都有正负，计算时都要注意各量 的正负。 【提出问题】UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由 q、UAB决定吗？ 【分析】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。 【归纳总结】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。 【结论】电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的 性质。 返回
在地球的周围存 在重力场
电场
在电荷的周围存在电 场
由相互作用的物体和 由相互作用的电荷间的 重力 地面间的相对位置决 电势能 相对位置决定的势能叫 势能 定的势能叫重力势能 做电势能
重力 做功 与重 力势 能的 变化 关系
重力做功重力势能减 少；克服重力做功重 力势能增加；重力做 功的多少等于重力势 能的变化量
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
WAB EPA EPB q A q B q( A B )
；
即
WAB qU A B
U AB WAB q
或
典型例题：
1、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？
AB AB
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B U AB A
U AB U B A