高中物理选修3-1教案4：1.5 电势差教学设计
高中物理 1.5电势差教学案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教学案
1.5 电势差【教学目标】1. 理解电势差的概念；2. 会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；3. 知道电势和电势差的关系；【教学重点】 电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
【教学难点】电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
【自主预习】1、电势差：（又叫电压）（1）定义： （2）定义式： AB U （3）单位： 符号：电势的正负表示比零电势 或 。
当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都 零，负点电荷的电场中各点电势都 零。
2. 电荷在电场中移动时：若电场力做正功，则电荷的电势能 ；若电场力做负功，则电荷的电势能 。
（电场力做功跟电势能变化的关系与重力做功跟重力势能变化的关系相似）也就是说电荷q 从A 移到B 时，电场力做功W AB 等于电荷在A 、B 两点时的电势能之差。
即W AB = 。
3．由此可见在电场中移动电荷时，电场力做的功只与电荷的 位置有关，而与电荷运动的具体 无关。
（这跟重力做功的特征相似）本节得到的电场力做功公式W AB = q U AB 使我们计算电场力做功像计算重力做功一样简单方便。
【要点难点突破】一、电势差定义式U AB ＝W AB /q 的理解 1．U AB ＝W ABq中，W AB 为q 从初位置A 运动到末位置B 时静电力做的功，计算时W 与U 的角标要对应，即W AB ＝qU AB ，W BA ＝qU BA .2．U AB ＝W ABq中，各量均可带正负号运算．但代表的意义不同．W AB 的正、负号表示正、负功；q 的正、负号表示电性，U AB 的正、负号反映φA 、φB 的高低． 3．公式U AB ＝W ABq不能认为U AB 与W AB 成正比，与q 成反比，只是可以利用W AB 、q 来测量A 、B 两点电势差U AB ，U AB 由电场和A 、B 两点的位置决定．4．W AB ＝qU AB ，适用于任何电场．静电力做的功W AB 与移动电荷q 的路径无关．只与初、末位置的电势差有关．二、有静电力做功时的功能关系 1．只有静电力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W 电＝－ΔE 电＝ΔE k .2．只有静电力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W 电＋W G ＝－(ΔE 电＋ΔE p )＝ΔE k .3．多个力做功多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为：W 电＋W 其他＝ΔE k . 4．静电力做功的计算方法有三种：(1)在匀强电场中，W ＝Fl cos α＝qEl cos α，α是E 、l 方向的夹角． (2)W AB ＝qU AB 既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场． (3)由静电场的功能关系也可确定静电力做功. 三.描述电势差的两个公式U AB ＝W ABq和U AB ＝φA －φB 的区别是什么？ 电场具有多种属性，我们可以从不同角度描述电场的属性，公式U AB ＝W ABq是从静电力做功的角度，而U AB ＝φA －φB 是从电势出发来定义电势差．U AB ＝W ABq中，W AB 为q 从初位置A 移动到末位置B 静电力做的功，W AB 可为正值，也可为负值；q 为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值．由U AB ＝W ABq可以看出，U AB 在数值上等于单位正电荷由A 移到B 点时静电力所做的功W AB ，若静电力对单位正电荷做正功，U AB 为正值；若静电力对单位正电荷做负功，则U AB 为负值.【典型例题】 一、电势差概念的理解【例1】 下列说法正确的是( )A ．A 、B 两点的电势差，等于将正电荷从A 点移到B 点时静电力所做的功 B ．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C ．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB ＝U BA 二、电势差公式的应用【例2】 有一个带电荷量q ＝－3×10－6C 的点电荷，从某电场中的A 点移到B 点，电荷克服静电力做6×10－4J 的功，从B 点移到C 点，静电力对电荷做9×10－4J 的功，求A 、C 两点的电势差并说明A 、C 两点哪点的电势较高．【例3】在电场中把一个电量为2×10－9C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10－7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10－7J，（注意各物理量用正负值代入。
人教版物理【选修3-1】优秀教案：1.5《电势差》
选修3-1第一章1.5电势差教学设计一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时，得出电势差与电势零点的选择无关。
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。
二【教学目标】（一）知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系，（二）过程与方法培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力（三）情感态度与价值观通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．三【教学重点难点】重点：电势差的概念；静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。
所以，在教学过程中，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。
，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图七【课时安排】一课时八【教学过程】（二）情景引入、展示目标☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。
对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。
只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.★问题：电☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。
▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置，也为一恒量。
（三）合作探究、精讲点播因此在物理学中，把这比值定义为电势差。
高中物理人教版选修3-1 第一章 第5节 电势差 教案3
。
明确电场力做功的特点与路径无关,明确电场力做功与电势能的关系
类比二：
理解电势差
旧知回顾、类比引入
1、以匀强电场的特例，出示重力做功和电场力做功的两个图表，要求学生完成空白内容。（如右框）
2、设问：通过填表，W/q有什么特点？
明确：W/q是一个定值，我们把这个比值叫做电势差
类比三：
引出电势
教师描述：
重力场中，某点的高度就是该点到参考平面的高度差，与参考平面有关系，参考平面不同时，高度是不同的
在电场中某一点的电势就是这一点到参考点的电势差。即：例如以O为参考点，则A点的电势就是AO两点的电势差。参考点不同时，电势是不同的。
出示例题4：课本p16例题
教师总结：
UAB= A- BAB点的电势差就是A、B点的电势之差，电势有正、负值，是表示该点电势比零电势点的电势低，不代表方向，是标量。
重难点
重点：电势、电势差概念的理解和公式的运用
难点：电势、电势差概念的建立
突破方法：通过类比重力场中的高度差、高度和重力做功的特点，建立电场中的电势差、电势和电场力做功的概念
教师教法
类比推理、典例分析、点拨引导
学生学法
类比感知、总结归纳、迁移提升
教具
多媒体
课时
一课时
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
回顾
回顾、计算填表，类比探究。
质量
m
2m
3m
重力
mg
2mg
3mg
做功
mgh
2mgh
3mgh
WG/mg
h
h
h
电荷量
q
2q3q电场力来自qE2qE3qE
高三选修3-1物理《电势差》教案
高三选修3-1物理《电势差》教案学习内容 1.5 电势差学习目标 1.理解电势差的概念，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公式，知道两点间电势差的正负号与这两点的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之间的关系，会应用静电力做功的有关公式进行计算。
学习重、难点电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
学法指导自主、合作、探究知识链接１．在电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的和有关，但与电荷经过的无关。
２.电场力做正功，电势能；电场力做负功，电势能。
3.电荷在电场中某一点的与它的的比值，叫做这一点的电势，定义式：。
学习过程用案人自我创新【自主学习】不同的`位置作为测量高度的起点，同一地方高度的数值；但两个地方的高度差却。
选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值；但电场中某两点间的电势的差值。
一、电势差(U)：1、概念：。
设电场中A点的电势为 ,B点的电势为，则它们之间的电势差可以表示成 =也可以表示成 =问：（1）与成什么关系？（2）电势差是标量还是矢量？电势差的正负表示什么？2、电势差的单位：符号：二、电势差与静电力做功的关系（通过W=EPA—EPB推导）= 或 =（1）只要知道电场中两点的电势差，就可以求出在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑和。
（2）公式的适用范围？【例题解析】例1、如图，是某电场中的一条直电场线。
一电子从a点由静止释放，它将沿直线向b点运动，则可判断( )A．该电场一定是匀强电场B．场强Ea小于Eb b aC．电子具有的电势能EPa一定大于EPbD．电势Ua一定低于Ub例2、有一带电荷量ｑ= C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功 J.从B点移到C点电场力做功 .（1）AB，BC，CA间电势差各位多少？（2）如以B点的电势为零，则A，C两点的电势各为多少？电荷在A，C两点的电势能各位多少？例题3、如图所示，一负点电荷产生的电场中有A、B两点，两点间的电势差为200V，电量为-6×10-8C的电荷从B点移到A点，它的电势能改变多少？该电荷在A、B两点的电势能哪个大？哪点场强大？哪点电势高？达标检测 1．下列说法中哪些是正确的（）A．沿电场线的指向，场强一定越来越小B．沿电场线的指向，电势一定越来越低C．沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小D．在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动2．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（）A．电势差的定义式UAB=WAB/q说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD．若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3．如图13－5－2所示，在同一条电场线上有A、B两点，已知将－q从A点移到B点，外力克服电场力做功，则电场线的方向是由点指向点的；A、B两点比较，点的电势高.4．如图13－5－3所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（）A．电势，场强EA>EBB．电势，场强EA<EBC．将电荷+q从A点移到B点电场力做了正功D．将电荷－q分别放在A、B两点时具有的电势能EA>EB5．a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，则可知（）A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论是否有电荷移动，a点电势能总是大于b点的电势能6．如图13－5－4所示，a、b、c是一条电场线上的三点，a、b间的距离等于b、c间的距离.用和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（）A． B．Ea>Eb>EcC． D．Ea=Eb=Ec7．若带正电荷的小球只受电场力的作用，则它在任意的一段时间内（）A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动[高考资源网]8．图9是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5cm，θ＝53°，一带电量为－4×10－6C的微粒沿AB匀速运动，则此微粒的质量为_______kg．（取g＝10m／s2）9．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？10．一带负电的粒子，q＝－2.0×10－9C，在静电场中由a点运动到b点，除电场力外，其它力作的功为6.0×10－5J，粒子动能增加了8.0×10－5J，求a、b两点间的电势差Uab等于多少？。
人教版高中物理选修3-1教案设计.5电势差
猜想：电势差的大小与零电势点的选取有关吗？ 无关
（3）电势差是标量。其正负表示大小。
我们知道，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，若导体 上各点存在电势差，则电荷就要定向移动，电场力就要做功。可 见，电势差与电功有一定的关系。
2、电场力做的功（电功）：WAB E pA E pB qU AB
E
上时速度为0。令φ2=0，则该电荷
的电势能Ep=4J时，其动能大小为
(） C
A) 16J ; B) 10J C) 6J； D) 4J
解：从φ 3→φ 1，由动能定理有：qφ 3-qφ 1=0-20……① 又φ 1-φ 2=φ 2-φ 3 因φ2=0 故有 qφ1=-qφ3……②
联立①②解得： qφ1=10J qφ3=-10J 即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=（-10+20）J 由能量守恒定律可知：当Ep=4J时，Ek=6J
少？
解：（1）
U AB
WAB q
(6 10 4 ) 3 10 6 V
200V
（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
mgh=mVC2/2-mVB2/2……①
而
vB… …3g②h
联立①②解得：vC 5gh
（2）从A→C，根据动能定理得：mg·2h+qUAC=mVC2/2
解之得：
UAC
mgh 2q
7、如图所示，实线为电场线，虚 φ1 φ2 φ3 线为等势线，且相邻两等势线间
人教版高中选修3-1物理1.5电势差教案(19)
1.5 电势差、1.6 电势差与电场强度的关系学案（人教版选修3-1）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．答案 1.电势差 2.φA－φBφB－φA 3.匀强电场非匀强电场[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________．答案 1.电场强度电场方向的距离U＝Ed2．电势差E＝U/d电势 3.伏/米牛/库一、电势差[问题情境]物体有高低之分，物体间存在高度差，电场中各点的电势也有高低之分，因此也会存在“电势差”．高度差与起点(零点)选择无关，那么，电场中两点间的“电势差”与零电势的选择又有什么关系呢？1．电势差的定义是怎样的？跟电压有区别吗？[来源:高.考.资.源.网]2．电势差与静电力做功的关系是怎样的？答案无关 1.电势差是电场中两点间电势的差值，又叫电压．因此电势差跟电压是一回事．2．静电力做的功W AB等于电荷在A、B两点的电势能之差，即W AB＝E p A－E p B＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qU AB，所以U AB＝W AB q[要点提炼]1．电势差：电场中两点间______的差值，又叫______，其单位是________．2．电势差是________，但有正负，U AB＞0，表示A点电势比B点电势________．3．静电力做功与电势差的关系：W AB＝________或U AB＝________.答案 1.电势电压伏特 2.标量高3．qU AB W AB q[问题延伸]1．公式W AB＝qU AB中各物理量的符号处理方法：(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负代入，算出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明电场力做负功，电荷的电势能增加．(2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q 、U 都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于电场力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断．[来源:高.考.资.源.网]2．用关系式W AB ＝qU AB 进行相关计算时要注意W 与U 的角标要对应，不要造成混乱，因为U AB ＝－U BA ，W AB ＝－W BA .二、电势差与电场强度的关系[问题情境]为了描述电场力的性质，我们引入了电场强度(E ＝F q)的概念；为了描述电场能的性质，我们引入了电势差(U AB ＝W AB q)的概念，如图1所示，而力F 和功W AB 又是密切联系的，那么电场强度和电势差的关系如何呢？图11．请同学们根据所学知识自己推导一下场强E 和电势差U 的关系．2．公式U AB ＝Ed 有适用条件吗？ 3．我们学过几个与场强E 有关的表达式？答案 1.静电力做功与电势差的关系：W ＝qU AB ；静电力做功可由功的公式表示为：W ＝Fd ；由场强的定义式可得：F ＝qE ；联立以上三式得：U ＝Ed2．公式U AB ＝Ed 仅适用于匀强电场．1．公式U ＝Ed ，只适用于__________，d 必须是沿场强方向的距离，如果在电场中两点连线不沿场强方向，d 的取值应为在场强方向的投影，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离．2．方向关系：电场强度的方向就是电势__________最快的方向．答案 1.匀强电场 2.降落【例1】下列说法正确的是（）A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B．电势差是一个标量，但有正负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA解析解答本题的关键是要全面地理解电势差这个概念，从电势差的定义可知A项错误．从电势差的特性可知电势差是标量，但有正、负值之分，B项正确．从电场力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点间位置有关，C项正确．电势差可以反映出两点电势的高低，U AB＝－U BA，故D项错误．答案BC变式训练1对于电场中的A、B两点，下列说法正确的是()A．电势差的定义式U AB＝W ABq，说明两点间的电势差U AB与静电力做功W AB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点静电力所做的功C．若将1 C正电荷从A点移到B点，静电力做1 J的功，则两点间的电势差为1 V D．若电荷由A点移到B点的过程中，除受静电力外，还受其他力的作用，则电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功答案C解析两点间的电势差由电场本身决定，与移动电荷及静电力做功无关，故A错；电荷在电场中运动时，不管受几个力作用，其电势能变化总等于静电力做功，故D错；由公式U AB＝W ABq，可知B错，C对．例2在电场中有A、B两点，它们的电势分别为φA＝－100 V，φB＝200 V．把电荷量q＝－2.0×10－7C的电荷从A点移到B点，电场力是做正功还是做负功？做了多少功？解析因为已知A、B两点的电势，故可以计算A、B两点的电势能，根据电势能的变化确定做功情况；也可以先求A、B间的电势差，根据W＝qU AB进行计算．解法一用W＝－ΔE p计算电荷在A、B两点的电势能分别为：E p A＝qφA＝(－2.0×10－7)×(－100) J＝2.0×10－5JE p B＝qφB＝(－2.0×10－7)×200 J＝－4.0×10－5J所以W AB＝E p A－E p B＝6.0×10－5J因为W AB＞0，所以电场力做正功．解法二用W AB＝qU AB计算电荷从A移动到B的过程中，电场力做的功为：W AB＝qU AB＝(－2.0×10－7)×[(－100)－200] J＝6.0×10－5J计算得出W AB＞0，所以电场力做正功．答案电场力做正功 6.0×10－5J点拨与技巧①要熟练掌握求解电场力做功的两种方法：利用功能关系法和利用电势差法．比较起来，本题用电势差求解更简洁．利用电势差求功是最常用的基本方法．②在利用电势差公式计算功时，可以将电荷量及电势差前面的“+”、“-”号代入；也可以取各量的绝对值进行运算，再根据力与位移方向的关系，判断功的“正”和“负”，方法如下：根据A 点电势低于B 点电势，可知电场线的方向是由B 至A ，画出表示电场方向的矢量线E （如图所示），根据负电荷所受的电场力方向与电场线方向相反，再画出表示电场力方向的矢量线F ；最后画出表示电荷移动方向（A →B ）的矢量线x.由图可以看出，F 与x 方向相同，所以是电场力做正功，电场力所做功的大小为：W ＝|q|·|U AB |＝|2.0×10－7|×|(－100)－200| J ＝6.0×10－5 J .变式训练2 如图2所示，a 、b 、c 是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a 、b 、c 三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV ，－3.4 eV ，－1.51 eV ，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：(1)a 、b 、c 三点的电势大小；(2)a 、b 间，b 、c 间电势差的大小．图2答案 (1)13.6 V 3.4 V 1.51 V (2)10.2 V 1.89 V 解析 (1)电子的带电荷量q ＝－e ，据电势的定义φ＝E p q 得，φa ＝E p a q ＝－13.6 eV －e＝13.6 V ，同理φb ＝3.4 V ，φc ＝1.51 V .(2)U ab ＝φa －φb ＝(13.6－3.4) V ＝10.2 VU bc ＝φb －φc ＝1.89 V .点拨 求解该题应注意以下三点：(1)电子的带电荷量为－e.(2)电势能与电势的关系为φ＝E p q.(3)电势差与电势的关系为U AB ＝φA －φB . 例3 关于匀强电场中的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电场强度的大小和这两点间距离的乘积B ．沿电场线方向，任意相等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 ．在不同的匀强电场中取相同距离的两点，电势差大的其场强也大解析 本题的关键是理解匀强电场中场强与电势差的关系，公式E ＝U d中，d 是沿场强方向上两点的距离，由此很容易判断出A 、D 错，B 项正确；场强的方向是电势降低“最快的”方向，而不是指电势降低的方向，故C 项错误．答案 B变式训练3 如图3所示，匀强电场场强E ＝100 V /m ，A 、B 两点相距10 cm ，A 、B 连线与电场线夹角为60°，则B 、A 两点之间的电势差为( )图3A ．－10 VB ．10 VC ．－5 VD ．－5 3 V答案 C解析 U BA ＝－E·AB cos 60°＝－100×0.1×0.5 V ＝－5 V .【即学即练】1．如图4所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V ，有一个带电荷量为q ＝－1.0×108 C 的电荷，从A 点沿不规则曲线路径移到B 点，电场力做功为( )图4A ．2.0×108 JB ．－2.0×108 JC ．1.60×107 JD ．－4.0×108 J答案 B 解析 由W AB ＝qU AB 得W AB ＝－1.0×108×2 J ＝－2.0×108 J ，故选项B 正确．2．如图5所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm ，由此可确定电场强度的方向及大小为( )图5A ．竖直向下，E ＝0.4 N /CB ．水平向右，E ＝0.4 N /CC ．水平向左，E ＝40 N /CD ．水平向右，E ＝40 V /m答案 D 解析 电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E ＝U d ＝100.25V /m ＝40 V /m ，故D 项正确． 3．下列静电学公式中，F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电荷量、场强、电势差及距离，①F ＝k q 1q 2r 2，②E ＝k Q r 2，③E ＝F q，④U ＝Ed ，有关四个公式的下列说法中正确的是( )A ．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立B ．①②③只对点电荷或点电荷电场成立，④对任何电场都成立C ．①②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立D ．①②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立答案 C4. 如图6所示的电场中，将2 C 的正电荷分别由A 、C 两点移动到B 点时，静电力所做的功分别是30 J 、－6 J ，如果取B 点为零电势点，A 、C 两点的电势分别是φA ＝________，φC ＝________，AC 间的电势差U AC ＝________，如果取A 为零电势点，那么φB ＝________，φC ＝________，U AC ＝________.[来源:高.考.资.源.网]图6答案 15 V －3 V 18 V －15 V －18 V 18 V解析 U AB ＝W AB q ＝302 V ＝15 V ；U CB ＝W CB q ＝－62V ＝－3 V . 若φB ＝0，φA ＝U AB ＝15 V ，φC ＝U CB ＝－3 V ，U AC ＝φA －φC ＝18 V ；若φA ＝0，则φB ＝－U AB ＝－15 V ，φC ＝－U AC ＝－18 V ，U AC ＝18 V .。
人教版高中物理选修(3-1)-1.5《电势差》教案
1．公式WAB＝qUAB中各物理量的符号处理方法：
2．用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA.
■重点点拨（方法学习）
■及时训练（巩固学习）
1在电场中有A、B两点，它们的电势分别为φA＝－100 V，φB＝200 V．把电荷量q＝－2.0×10－7C的电荷从A点移到B点，电场力是做正功还是做负功？做了多少功？
【学习流程】
■问题引导（自主学习）
物体有高低之分，物体间存在高度差，电场中各点的电势也有高低之分，因此也会存在“电势差”．高度差与起点(零点)选择无关，那么，电场中两点间的“电势差”与零电势的选择又有什么关系呢？
电势差的定义是怎样的？跟电压有区别吗？
电势差与静电力做功的关系是怎样的？
■诱思讨论（合作学习）
2如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV，－3.4 eV，－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(1)a、b、c三点的电势大小；
课题：电势差
【学习目标】
在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；
3.知道电势和电势差的关系；
【重点难点】
重点：电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
难点：电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
(2)a、b间，b、c间电势差的大小．
3．如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q＝－1.0×108C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为( )
高中物理选修3-1教案：1.5电势差
比
B ．A 、B 两点间 的电 势差等 于将正
电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功
C．将 1 C 电荷 从 A 点移到 B 点， 电场力做 1 J 的功，
这两 点间的 电势差 为 1V
D．电荷由 A 点 移到 B 点的过程中， 除受电场力外，还受 其他力的作用，电荷 电势 能的变 化就不 再等 于电场 力所做
习验
基础知识
收）
记忆。
1
一、电 势 差 表 达 1、提出问题： 1、学生回答。 1、承接自 7 分钟
承 接 式。
电势差表达式。 2、学 生 根 据 问 主学习
结果
题讲解知识点
2、引起学
环节
2、电势差和电
生学习知
场力做功关系 学生分组讨论， 识的欲望
二、电势差与电场 补充答案
交换不同意见
3、让学生
力做功关系
引导学生推导
参与课堂
3、学 生 回 答 并 活动，主
补充。
动思考本
节课重点
2 做议 讲评 环节
将一个电荷量为 10－ 6 C 的负电荷从电场
1、布置问题
中的 A 点移到 B 点，
克服电场力做功
2×
－
10
6
J．从
C
点移
到 D 点，电场力做功
2、提出问题，
7×
－
10
6
J，若已知
B
补充，评价。
点比 C 点电势高 3
检测 1 变式 1 变式 2 2、 公布答案。 3、 自我批改。 达成
环节
3、 评 价 学 生 4、 订正答案。
作答结果。
5
布置作业及下节课自学内容：
1 分钟
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.5《电势差》
选修3-1第一章1.5电势差教学设计一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时，得出电势差与电势零点的选择无关。
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。
二【教学目标】（一）知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系，（二）过程与方法培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力（三）情感态度与价值观通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．三【教学重点难点】重点：电势差的概念；静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。
所以，在教学过程中，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。
，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图七【课时安排】一课时八【教学过程】教师活动学生活动设计意图（一）预习检查★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（）电场的能的性质（电势能、电势、）在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？倾听、回答巩固知识点（二）情景引入、展示目标重力做功有什么特点？☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。
高中物理教案选修3-1 1.5电势差
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1主备人：陈卫东学科长审查签名：§1.5电势差（一）内容及解析1、内容：本节主要介绍电势差的基本知识。
2、解析：这一节主要使学生知道电势差是指两点的电压，与零电势的选择无关，电势就是该点与标准位置的电势差。
电势差的定义公式U=W/q变化式可求电功W=U.q。
（二）目标及其解析1、知道电势差和电势是从电场力做功和电场能量来描述电场的物理量。
2、会用电势的差值表示电势差，会运用公式W=U.q计算电功以及比较电场中各点电势高低（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，电势是学生的难点。
2、电势差和电场力做功的关系，电势的高低判断也要反复练习。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对电势、电势差进行反复讲解练习。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习电场强度→电势→电势差→练习、小结2、教学情景问题1电场中的电势差，类似于重力场中的什么量？设计意图：最大电势差和重力势能可于类比问题2电势差的大小怎么算？他的值可否为负值，它是标量还是矢量？设计意图：知道电势差是标量问题3电场力做功与什么有关？怎么计算？选取影响电势差吗？设计意图：会计算电场力做功问题4零电势是怎么规定的？零电势的选取影响电势差吗？设计意图：电势差与零电势选取无关【例1】 课本21页【例题】.【变式】课本22页问题与练习第1题.【例2】在某电场中的A 、B 间移动电量为q 的电荷时，电荷的电势能变化跟电荷电量q E ∆的比值为5.0V ，如果在A 、B 间移动电量为2q 的电荷时，AB 两点间电势差为多少？如果没有在AB 间移动电荷，这时A 、B 间电势差为多少？【解析】有同学可能错误地认为⑴AB 两点间电势差2.5V ⑵AB 间电势差0V产生错误的原因是没有真正理解电势能和电势差这两个不同概念的物理意义，错误地把电势差定义式U AB =理解为电场中两点的电势差与被移动电量成反比。
人教版选修3-1 物理：1.5 电势差 教案设计
电势差一、复习引入教师讲解（出示图片）：电场对放入其中的电荷有力的作用，对导体内部电荷同样有力的作用，此力可以做功，所以电场也有能的性质．下面我们从能量角度研究电场性质．首先，我们先复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系（如图）同样，我们还研究过其它力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，那么电场力做功的情形又是怎样的呢？我们又是怎样来研究呢？二、新授课1、电势差教师出示上图：在某一点电荷＋Q形成的电场中，将同一电荷放入电场的不同位置A、电场电荷有力作用导体（内部自由电荷）静电感应现象一、功的量度：αcosFSW=二、重力做功：1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关；2、重力做功与势能的关系：pEWG∆-=3、重力势能是相对的，有零势能面。
（人为选定）4、重力势能的正负是相对于零势面而言的，不代表方向。
数值上等于把物体从该点移到零势能面处时，重力所做的功B两点，所受到的电场力是不同的，这是因为A、B两点的电场强度是不同的．为了研究问题的方便，我们以匀强电场为例，匀强电场中，电荷从A点移动到B点，电场力的大小EqF=为恒力，则电场力做功大小为：αcosEqSW=(α为Eq与S之间的夹角) 在这里：αcosESqW=是一个与电荷本身无关的量，类似如重力做功αcoshGW=也是与物体本身无关的物理量，只与重力场本身性质有关．因此我们将qW这一比值叫做A、B两点间的电势差，用ABU来表示电势差，单位伏特，简称伏，符号是V．电势差又叫电压．qWU ABAB=（1V＝1J/C）ABABqUW=电荷在场强为E的匀强场中，令电荷q由一点A移至另一点B时（如图）电场力所做的功ABW，同样点电荷由A沿着某一曲线移至另一点C（AC在场强E的投影与AB相等）时电场力所做的功ACW，ABW与ACW相等（具体证明可以类比重力做功，采用无限分割法进行证明），也就是说电场力做功与路径无关，仅与电荷运动的起末位置有关．此结论不仅适用于匀强电场而且适用于任何电场（在高中阶段不做具体证明）．这样电场力所做的功可以是正值或负值，所以两点间的电势差也可以是正值或负值．教师总结：2、电势（1）A、B两点之间的电势差可以是正值，也可以是负值，数值上等于单位正电荷从A点移动到B点时电场力所做的功BAABUU-=；（2）电势差的单位——伏特（V），当q电量为1C时在某两点间做功为1J，则这两点之间的电势差为1V；（3）不论电场如何分布，电场力是恒力还是变力，电场力做功的大小都可以用qUW=计算得到；教师提出问题：物体在重力作用下移动的高度差越大，重力势能的变化也越大．高度差即高度的差值，电势差也就是电势的差值，那么如何定义电场中各点的电势？分析： qW U AB AB =，若将B 点的电势定义为零电势点，则A 点的电势等于单位正电荷由A 点移动到B 点——零电势点（参考点）时所做的功．教师强调：电势通常用ϕ来表示．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．电势差与零点电势的选取无关，但电势是相对零点电势而言的，与零点电势的选取有关． 分析书中图14－24：提出问题：在电场中沿着场强方向移动电荷，电场力做功，电势将如何变化？分析：沿着电场线的方向将单位正电荷由A 点移动到B 点，电场力做正功，电势差大于零qW U AB AB =，即0>-B A ϕϕ，B A ϕϕ>． 总结：沿着电场线的方向，电势越来越低．3、电势能物体在重力场中具有重力势能，而电荷在电场中也具有能——电势能．重力做功使物体重力势能减少，重力做多少功，重力势能就减少多少，减少的重力势能转化为动能或其它形式的能，那么电场力做功与电势能的变化有什么关系呢？类似的：（1）电场力做功使电荷的电势能减少；（2）电场力做多少功，电势能就减少多少；（3）减少的电势能转化为电荷的动能或其它形式的能．教师指导学生阅读104页例题2归纳总结判断做功为正或负的方法．方法（1）可以在计算时将q 、U 的正负关系直接代入；方法（2）在代入数值时以绝对值代入，再判断电场力做功的正负．4、总结：（1）电场中两点间电势差，类同重力场中两点的高度差． 电势差：qW U AB AB = （1V ＝1J/C ） U 与W 、q 无关（2）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ϕ，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．注意：电势的大小与参考点的选取无关；电势差的大小与参考点的选取无关．（3）B A AB U ϕϕ-=，沿着电场线的方向，电势越来越低．（4）电势能是电荷在电场中具有的能：电场力做功，电势能减少；做多少功，电势能就减少多少．。
高中物理人教版选修3-1教案-电势差_教学设计_教案_1
教学准备
1. 教学目标
1 、掌握、理解电势差概念
2 、掌握静电力做功与电势差的关系
2. 教学重点/难点
1 、电势差概念
2 、静电力做功与电势差的关系
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
一、自主学习
指导学生阅读教材第20——22页，然后让学生完成下列填空（也可以用提问的方式，也可以直接板书）
1 电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压
2 设电场中A点的电势为，B点的电势为，则它们之间的电势差可以表示成或者
（特别注意次序，UAB与UBA是不同的，UAB=-UBA）
3 静电力做功与电势差的关系为WAB=qUAB
(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时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷和电荷移动的路径，这个非常重要)
4 反过来，电势差跟静电力做功的关系为UAB=WAB/q
二、质疑提问
1 电场中两点间的电势差跟哪些因素有关？跟在此电场中是否有其他电荷移动有关吗？
（电场中两点间的电势差由电场本身和电场中两点的位置决定，跟在此电场中是否有其他电荷移动无关）
2 电场中的电势是相对的还是绝对的？电势差是相对的还是绝对的？
（电场中的电势是相对的，因为它的大小和正负跟零电势点的选取有关，而电势差是绝对的，它的大小和正负跟零电势点的选取无关，正如高度和高度差的关系一样）
三、问题探究。
高中物理人教版选修3-1【教学设计】《5.电势差》
《5．电势差》“电势差”是高中静电场知识关于电场力做功特点、电势能、电场力做功与电势能的关系、电势等概念与规律之后的一个教学内容，也是高中电学教学的重点和难点。
电势差是比电势更有实际意义的概念，在物理学中，特别是在技术应用方面使用更多的是电势差概念。
本节内容以电势概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念，接着把电势差定义为“两点间的电势之差”，交代了电势差正负的含义。
然后，从静电力在A 、B 两点间移动电荷时所做的功等于电荷在这两点间的电势能之差出发，导出静电力做的功与电势差的关系W AB =qUAB ，经过变形得到U AB =W AB /q ，同时得出电势差与电势零点的选择无关。
再通过例题对电势差进行深化理解与巩固应用。
【知识与能力目标】1．理解电势差的概念；2．计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。
【过程与方法目标】1．通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；知道电势和电势差的关系。
2．应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
【情感态度价值观目标】培养学生概括、归纳、类比和抽象思维能力。
【教学重点】电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
【教学难点】电势差的定义及在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少的认识。
多媒体设备及课件等。
［新课导入］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。
下面简要回顾一下上节课学习的内容。
（投影）1．静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的___________有关，与电荷___________无关，即电场力做功与重力做功有着相同的特点。
因此电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做___________。
（起始位置和终止位置；移动路径；电势能）2．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做________时，电荷的电势能________；电场力做_________时，电荷的电势能__________。
高二物理人教版选修3-1《1.5电势差》共案
课题 5电势差设计教师 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1、理解电势差的概念；2、会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功 二、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 三、情感态度与价值观培养学生概括、归纳、类比的能力和抽象思维能力 重点 难点 重点：1、电势差的概念；2、电势能的改变与电场力做功的关系；3、电功计算。
难点：电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
教法讲授法、讨论法 教具多媒体课件 教学过程设计教材处理师生活动一、复习前一课时的知识1、静电力做功与电势能的关系。
2、电势概念。
二、新课教学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教学过程设计 教材处理 师生活动1、 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。
用AB U 表示。
（2）公式：B A AB U ϕϕ-= 或 A B A B U ϕϕ-= ①所以有：AB U = -BA U ②注意：电势差是标量，可正，可负。
、 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？答：表示两点电势高低 （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？这与力学中学过的哪个概念相似？答：①无关 ②与重力势能相似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W AB 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 qW U ABAB = ③即：电场中A 、B 两点间的电势差等于电场力做功与试探电荷Q 的比值。
注意：电场中A 、B 两点间的电势差与移动电荷的路径无关，只与AB 位置有关[例题] 分析P 21例题（教案略）教师引导学生分析、求解。
高中物理新课标版人教版选修3-1优秀教案：1.5电势差
教课方案整体设计教课剖析本节内容以比值法定义电势差的观点为起点，加强电势差与电场力做功和尝试电荷无关，运用理论研究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，进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观点，电势差常常比电势更存心义。
引入电势差的观点，使求静电力做功的计算十分方便，不用考虑静电力的大小和电荷挪动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只好用W AB＝ qU AB来计算。
教课目的1．运用类比值定义的方法，获得电势差的公式，让学生理解电势差的观点。
2．推导得出在电场中挪动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行有关的计算。
3．经过理论研究获得两点间电势差和电势的关系表达式，知道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，培育对照学习的学习方法，培育逻辑思想能力。
教课要点难点本节内容的要点是静电力做功公式W ABU AB＝q、W AB＝qU AB的理解和该公式的详细应用。
本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
教课方法与手段第一在学生已有的基础上指引学生为何要提出电势差观点，运用比值法定义电势差引入观点的教课，以加深对该比值式的理解，并学会娴熟应用静电力做功的公式进行有关的计算。
经过理论研究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确立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用没关。
让学生理解为何要学，如何学，学了有什么用，以此来打破教课的难点。
课前准备教课媒体多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。
复习高度和高度差的观点、高度差和零势点的选用没关。
学生活动设计电势差、电势能观点抽象，本课采纳类比方法。
学生活动主要安排议论、思虑，要修业生能用正确的语言来表述定义的形式和概括的过程。
教课过程导入新课[事件 1]教课任务：复习旧知，导入新课师生活动：【导入新课】物体在重力作用下从高处向低处挪动时，重力做功，度差越大，重力做功越多。
物理人教选修3-1教学设计：1.5 电势差含解析
教学设计5 电势差本节分析本节以电势的概念为起点,把地理位置中的两点间的高度差与电场中两点间电势差进行比较，得到高度和电势都具有相对性，它们与参考点的选取有关，但高度差和电势差却保持不变(与参考点的选取无关)．因此,在解决实际应用问题时，电势差比电势更方便．教材是通过电场力做功与电荷量的比值法定义的电势差．在教学实践中,很多教师和学生公认这一节内容难教难学．物理概念抽象，物理概念之间的联系复杂．而采用比值定义法使学生在理解概念的物理本质上走弯路，两个与电势差无本质关联的物理量（电荷量和电场力做功）的比值不变只能反映出三个物理量之间的数学关系，无法深入探寻电势差的物理意义．所以本教学设计引导学生从比值定义和电场本质两种方法去探究电势差．学情分析对电势差概念的引入，若用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,则可以增强知识的感知性，这有助于学生记住公式．在学习过程中，学生应从电势差的本质意义上进行学习和理解，真正掌握电势差的概念．另外，在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义．教学目标错误!知识与技能(1)理解电势差是描述电场的能的性质的物理量．（2）知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算．（3)知道电势与电势差的关系，熟练掌握电场力做功与电势能变化的关系．错误!过程与方法培养学生的分析能力、抽象思维的能力和综合能力．错误!情感、态度与价值观通过对原有知识的加工及对新旧知识的类比、概括，培养学生自我更新的能力．教学重难点错误!重点：(1)电势差的概念．（2）静电力做功公式的推导和该公式的具体应用．错误!难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义．教学方法类比法、推导公式法、讨论法．教学准备多媒体辅助教学设备．教学设计（一）（设计者:王洪娜）教学过程设计点为电势零点，则D点的电势为多少？两点的电势相差多少？【讨论后小结】，φ1＞φ2，φ＞φ板书设计5 电势差一、电势差1．定义:电场中两点间电势的差值2．电势差与电势的关系：U AB＝φA－φB或者U BA＝φB－φAU AB＝－U BAW AB＝E p A－E p B＝qφA－qφB＝q(φA－φB）＝qU AB U AB＝错误! 2．电势差的物理意义:电势差反映了电场本身的性质3．单位：伏特符号：V 1 V＝1 J/C二、典型例题教学反思首先在学生已有的基础上引导学生提出电势差概念，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．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电势零点面的选取无关．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．物理教材内容的编排根据学生学习能力发展程度循序渐进地增加知识难度，逐渐提升知识的综合集成度．知识的传授过程可以是重走科学发展的曲折过程，也可以站在科学成果的知识高峰上为学生的攀登指出快捷之路．教学设计要尽量减少弯路和知识迷宫的出现,提高教学效率．课改后的新教材，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，在工程技术上，乃至在后续理论中占据重要而显著地位．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．教学设计(二）（改编者：高娜）教学过程设计一、引入新课用不同的位置作为测量高度的起点,同一位置的高度的数值就不相同，但相同两个位置的高度差却保持不变．同样的道理,选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的差值却保持不变．正是因为这个缘故，在物理学中,电势的差值往往比电势更重要．电场中两点间电势的差值,叫做电势差,也叫电压．那么，电势差与静电力做功有什么关系呢？这就是本节我们要学习的内容．(设计意图:用地理的位置高度与电场中的电势作类比,为本节的学习打下基础的同时，也让学生明确了本节的学习目标．）二、新课教学（一）电场力做功及电势【温故知新】上节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．下面简要回顾一下上节学习的内容．问题：1．静电力做功的特点2．电势的概念及特点（设计意图：既复习了旧知识，又为推导静电力做功与电势差的关系打下了基础．)(二）电势与电势差电势差的定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压．设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则有U AB＝φA－φB或者表示成U BA＝φB－φA显然U AB＝－U BA【提出问题】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．电势的数值与电势零点的选取有关，电势差的数值与电势零点的选取有关吗？为什么?这与力学中学过的哪个概念相似？(教师活动：教师组织学生思考、小组交流讨论，然后学生展示交流结论．）【归纳总结】电势差U AB 可以是正值,表示A 点的电势比B 点电势高，电势差U AB 可以是负值，表示A 点的电势比B 点电势低．电势的正负与电势零点的选取有关，电势差的正负与电势零点的选取无关．（三）静电力做功与电势差的关系在前面的学习中，我们已经得出静电力做功与电势能的变化关系,以及电势能与电势的关系．那能不能试着推导一下静电力做功与电势差的关系呢？（教师活动：组织学生推导静电力做功与电势差的关系式，可以让一名同学在黑板上展示推导步骤．)设一电荷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:W AB ＝E p A －E p B由电势能与电势的关系φ＝E p q可得:E p A ＝qφA ，E p B ＝qφB 所以W AB ＝q (φA －φB ），即W AB ＝qU AB结论：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，而不必考虑静电荷移动的路径．【提出问题】U AB由什么决定，由W AB、q决定吗?（教师活动：教师组织学生思考、小组交流讨论，然后学生展示交流结论．）【归纳总结】1．U AB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径、W AB、q均无关，但可由U AB＝错误!计算U AB，其中W AB由q和U AB决定．这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到．2．电势差的物理意义:电势差反映了电场本身的性质．3．电势差的单位:伏特,符号V，1 V＝1 J/C。
高中物理选修3-1教案：1.5电势差
2018—2019学年度第一学期渤海高中高二物理教案主备人：使用人：时间：2018年9月19日课题 1.5电势差课型新授课教学重点1、电势差表达式。
2、电势差与电场力做功的关系。
依据：根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求学生理解物理概念及物理规律的确切含义教学难点电势能、电势、静电力的功、电势能和电势差的关系依据：根据普通高中物理课程标准及2017高中物理考纲中要求学习目标一、知识目标：学生说出电势差表达式。
学生明确电势能、电势、静电力的功、电势能和电势差的关系。
二、能力目标：学生运用电势差和电场力做功的关系进行解题。
培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。
理由：根据普通高中物理课程标准的要求。
教具教材、练习册、PPT。
教学环节教学内容教师行为学生行为设计意图时间课前三分钟（自主学习验收）校对课前自主学习答案，进行自我批改，更正。
巡视检查学生完成情况。
由课代表上前校对答案更正。
校对课前自主学习知识点填空，加深基础知识记忆。
3分钟1承接结果环节一、电势差表达式。
1、提出问题：电势差表达式。
2、电势差和电1、学生回答。
2、学生根据问题讲解知识点1、承接自主学习2、引起学生学习知7分钟二、电势差与电场力做功关系场力做功关系补充答案引导学生推导学生分组讨论，交换不同意见3、学生回答并补充。
识的欲望3、让学生参与课堂活动，主动思考本节课重点内容。
2做议讲评环节将一个电荷量为10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10－6J．从C点移到D点，电场力做功7×10－6J，若已知B点比C点电势高3V，则U DA＝______.1、布置问题2、提出问题，补充，评价。
3、引导解题，引导给出解题方法思考讨论，学生相互交换意见，学生回答问题，其他同学补充板演正确步骤1、突出本节课重点内容2、培养学生思考问题、解决问题的能力、小组合作能力20分钟3（1）总结提升环节（总结部分）电势差与电场力做功关系对于电场中A、B两点，下列说法正确的是()A．电势差的定义式U AB＝W AB/q，说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、B两点间的电势差等于将正提出问题补充评价1、学生思考问题2、学生回答问题1、完成知识目标2、突破本节课难点3分钟电荷从A点移到B 点电场力所做的功C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD．电荷由A点移到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3（2）总结提升环节（能力提升部分）1．下列说法正确的是()A．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以U AB＝U BA布置问题提示学生回答问题给出正确答案学生思考问题给出正确答案学生解释问题提升学生思考问题能力。
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5 电势差
教学目的：
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。
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。
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。
教学过程
一．课前导学
复习引入：
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。
下面简要回顾一下上节课学习的内容。
（1）静电力做功的特点：（学生回答）
（2）电势：电场中某一点，电荷的__________________，叫做这一点的电势。
电势是个相对的量，某点的电势与__________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______________的电势规定为零。
教师：电场中两点间电势的差值，叫做电势差。
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、质疑讨论
质疑讨论1：什么叫电势差、电势差与电势有怎样的关系？
引导学生推导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
A ϕ
B ϕ
或者表示成
显然
质疑讨论2：（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？为什么？这与力学中学过的哪个概念相似？
质疑讨论3：静电力做功与电势差有怎样的关系？
引导学生推导静电力做功与电势差的关系式
或
讨论：U AB 由什么决定？由W AB 、q 决定吗？W AB 由q 、U AB 决定吗？
U AB 仅由电荷移动的两位置A 、B 决定，与所经路径，W AB 、q 均无关，但可由U AB =计算U AB ，而W AB 却由q ，U AB 决定。
这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。
电势差U AB 与q 、W AB 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。
三、反馈矫正
例题1：关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是 ( )
A ．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B ．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定 B A AB U ϕϕ-=A B BA U ϕϕ-=A B AB U U -=B A AB qU W =q
B W U A B A =q
W AB
C ．电势差是矢量，电场力作的功是标量
D ．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点
例2：书P21 例题
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。
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。
四、巩固迁移
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W AB =4×10-11J 。
A 、
B 两点间的电势差U AB 等于多少？B 、A 两点间的电势差U BA 等于多少？
解：由静电力做功与电势差的关系得
V V
2、如图所示的电场中，A 、B 两点间的电势差U AB =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
W AB =U AB ·q =20×（－2×10-9）= -4.0×10-8J
（三）课堂总结：
电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关．在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为U AB 与W AB 成正比，与q 成反比．只是可以利用W AB 、q 来测量A 、B 两点电势差U AB ．
电场力做功W ＝qU ．功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场．
q
W U AB AB =AB AB qU W = 210210411
11=⨯⨯==--q W U AB AB 2-=-=AB BA U U。