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》优秀教案
授课课目16电势差与电场强度的关系课型新课课时安排 1 授课时间2021919 授课教师授课班级高二1-6A1班教学目标知识与技能目标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过程与方法目标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．2、能够熟练应用解决有关问题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教学重点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应用教学方法讲授法使用教具多媒体教学过程教学内容及教师活动学生活动新课导入看图思考讲授新课结合图1、6—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：EdUAB=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思考讨论dUE AB=，AB连线与电场方向夹角θ＝60°，A点和M板相距2 cm，1此时U BA等于多少？2一点电荷Q＝5×10－8C，它在A、B两点电势能差为多少？若M板接地，A点电势是多少？B点电势是多少？【解析】在匀强电场中等势面与电场线垂直，且φA大于φB，所以UBA＝φB－φA为负值．又因为在匀强电场中E＝错误!，则UAB＝EdAB题目已知AB与电场线夹角为60°，则AB与等势面夹角为30°，dAB＝ABin30°＝错误!AB＝5 cm＝005 mUAB＝24×104×005 V＝1 2021V即UBA＝－UAB＝－1 2021V认真听讲积极思考。
《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 说课稿
课题电势差和电场强度的关系课型习题课教学目标（一）知识与技能1、理解匀强电场中电势差跟电场强度的关系U=Ed2、会用U=Ed或UEd=解决有关问题（二）过程与方法能通过复习巩固与随堂练习巩固各个公式的适用条件、物理量的物理意义和典型题型，掌握分析方法（三）情感态度与价值观培养科学分析、解决问题的习惯。
个性化教案重点和难点熟练应用公式要点分析相关题型要点一：正确理解匀强电场中电势差与电场强度的关系公式(1)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．公式U AB＝Ed要点诠释：(1)此公式只适用于匀强电场．(2)公式中d必须是沿场强方向的距离．当电场中的两点不在同一条电场线上时，d应为两点在场强方向上的投影的距离，亦为电场中的两点所在的等势面的垂直距离．(3)对于非匀强电场，用公式UEd=可以定性分析某些问题．例如等差等势面E越大，d越小，因此可以断定等差等势面越密的地方电场强度越大．如图，在点电荷的电场中有A、B、C三点，AB BC=，要求比较U AB与U BC的大小时，可以利用U Ed =即U＝Ed定性说明．AB段平均电场强度ABE比BC段平均电场强度BCE大，故U AB＞U BC．要点二、 电场强度的另一种表述1．表述：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间沿电场强度方向距离的比值．2．公式：AB U E d3．数值：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．4．单位：伏特每米(V/m)，且1V/m ＝1N/C ．要点诠释：(1)电场强度的方向就是电势降低最快的方向，只有沿场强方向，在单位长度上的电势差最大，也就是说电势降低最快的方向为电场强度的方向．但是，电势降落的方向不一定是电场强度的方向．(2)电场线与等势面处处垂直，并且电场线由高等势面指向低等势面．(3)在同一幅图中，等差等势面越密(即相邻等势面间距越小)的地方，场强越大．如图中左、右两端与上、下两部分比较就很明显．(4)电场强度与电势无直接关系．因为电场中某点电势的值是相对选取的零电势点而言的，选取的零电势点不同，电势的值也不同，而场强不变，零电势可以人为选取，而场强是否为零则由电场本身决定．初学者容易犯的一个错误是把电势高低与电场强度大小联系起来，误认为电场中某点电势高，场强就大；某点电势低，场强就小．要点三、 电场强度、电势和电势差的比较物理量内容项目【答案】500V/m类型二、用U ＝Ed 或U E d =定性分析非匀强电场中的场强与电势差的关系 例2、 如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a 、b 两点的电势分别为50V a ϕ=-，20V b ϕ=-，则a 、b 连线的中点c 的电势c ϕ应为 ( )A ．35V c ϕ=-B ．35V c ϕ>-C ．35V c ϕ<-D ．无法判断【答案】 B【解析】由图可知，这是一个非匀强电场，且b a E E <．若此电场为匀强电场，则35V c ϕ=-．而此电场中b c a E E E <<，即从b 到c 的过程中每单位距离上的电势降低要比从c 到a 的过程中每单位距离上的电势降低慢．故35V c ϕ>-．因而正确答案为B ．【总结升华】此题是讨论电势的降低与电场强度的关系，而电场强度的大小是通过电场线的疏密表示的，由此判断bc 间的电势降低比ca 间的电势降低慢．因为电场中电势为负值，容易错选C 项．举一反三【变式】如图所示，四种典型电场中分别有a 、b 、c 三点(1)试在甲乙丙丁四幅图中比较以下物理量(用等式或不等式表示三者关系)①a 、b 、c 三点场强大小的关系：甲________，乙________，丙________，丁________；②a 、b 、c 三点电势的关系：甲________，乙________，丙________，丁________。
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二、匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中，电场强度为E ， A 、B 为电场中两点，沿场强方向的距离为d ，AB 两点间电势差为U AB ，则放入试探电荷q ，同时由A 移动到B 点，电场力做的功为qEd Fd W AB ==，或者AB AB qU W =，这两种表示方法的运算结果相同，则有AB qU qEd =，即Ed U AB =。
在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。
电场强度与电势差的关系也能够写做dU E AB=，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。
场强方向由电势高的等势面指向电势低的等势面，且电势降低最快的方向。
若把试探电荷从A 移动到与B 电势相同的C 点，电场力做功为θcos qEL W AC =，或者AC AC qU W =，即Ed EL U AC ==θcos，因此dU E AC=。
注意d 为两点沿电场强度方向的距离。
【例1】ϕ、U 与E 关系应用带有等量异号电荷、相距10cm 的无限大平行板A 和B 之间电势差U AB =2000V 。
两平行板中C 点距B 板3cm ，D 点距A 板2cm 。
（1）C 、D 两点哪点电势高？两点的电势差U CD 等于多少？（2）假如令B 板接地（0=B ϕ），则C 和D 的电势C ϕ和D ϕ各是多少？假如令A 板接地，则C ϕ和D ϕ各是多少？在这两种情形下，U CD 相同吗？（3）一个电子从C 点移动到D 点，静电力做多少B 板A 板功？假如使电子先移动到P 点，再移动到D 点，静电力做的功是否会发生变化？【例2】等分法求电势如图，A 、B 、C 、D 在某匀强电场中，且为矩形的四个顶点， AB 间距离为cm 32，AD 间距离为2cm 。
其中V A 2=ϕ，V B 5=ϕ，V C 4=ϕ，求：（1） D 点的电势；（2）匀强电场的电场强度。
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。
《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。
《第六节电势差和电场强度的关系》教学设计
《第六节电势差和电场强度的关系》教学设计【教学目标】（一）、知识与技能1．从公式的推导中得出电势差与电场强度的定量关系。
2．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U Ed=，并能进行相关的计算。
3．知道电场强度另一个单位“伏特每米”的物理意义。
（二）、过程与方法1.通过对电场力做功的两种不同方式的比较中，得出电势差与电场强度的关系。
2.通过看图和公式变形得出一些常见的结论。
（三）、情感态度与价值观1.从公式的推导中，培养学生的逻辑思维能力，体会前后知识的联系及其内在的和谐统一。
2.通过公式的应用，培养学生分析问题、解决问题的能力。
3.从公式和图形两个角度看电势差与电场强度的关系，培养学生思维的发散性。
【教学重点】匀强电场中电势差与电场强度的关系，即U=E d (d为两点沿电场方向的距离) 【教学难点】:对电场强度的另一个计算式UEd=的理解【教学方法】讲授、推理、比较、归纳总结、类比、练习等多种形式【教学用具】多媒体课件、典型的例题和练习【教学过程】【教后反思】1.高中物理课程标准强调：“高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，合作交流，乐于探究，勇于实验，勤于思考。
”从本节课的实际教学情况来看，整节课较好的体现了物理课程的基本理念。
通过多媒体的辅助，课堂容量加大，并且激发起了学生的学习兴趣和求知欲，学生非常活跃，一直在一种兴奋的状态下，积极的参与，积极的动手并思考，教学过程较为顺利。
设计的一大特色就是注重学生思维的构建，从感性认识到理性认识，从具体到抽象，从知识到应用的认知过程，一环扣一环，使学生对知识点的理解和掌握都比较到位，真正体现出了教师是搭建学生思维发展“脚手架”的设计师。
2.本教案中的例2是一道非常好的题，既巩固了新知，又复习了旧知，还在一定程度上训练了学生的思维，应用物理处理实际问题的能力。
3.施教的对象是高二的学生，已经具有比较强的能力。
为能更好的训练学生的思维，培养自主学习的能力，增强学生的空间想象能力，所以在例2的展示上，可以有意识的让学生遮起课本中的原始图形，改用纯文字叙述，让学生自己根据语言文字，画出物理情景示意图。
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《电场强度与电势差的关系》粤教版教材选修3-1模块第一章第 5节【课题、课时】《电场强度与电势差的关系》（1课时）【教材内容分析】1、课程标准对这节的要求：了解电场强度与电势差的关系。
2、教材的地位和作用：本节内容有两个主题：（1）电势差与电场强度的关系，电势与电场强度是电磁学中两个非常重要的概念，他们都是用来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，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。
本节通过分析推理，导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，通过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，同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。
（2）电场线与等势面的关系，通过观察种电场线与等势面的特点，培养学生归纳总结的能力。
3、教材的编写思路：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，从而帮助学生整体的认识电场。
4、教材的特点：电势与电场强度的关系，本节从两个方面说明两者的联系：一是电势差与电场强度的关系，教材通过“讨论与交流”栏目，让学生在教师的指导下从理论上探究匀强电场中电势差与电场强度的关系；二是电场线与等势面的关系，课本通过引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面的关系，去归纳总结得出结论。
5、教材的处理：首先强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后在把电场强度和电势建立在电场上，借助于电场力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程，导出电势差与电场强度间的关系;最后又通过分析、类比、运用等环节，帮助学生深刻的体会所建立起来的电势差与电场强度的关系的物理含义；引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面，然后归纳、总结出电场线与等势面的关系。
【教学对象分析】1、学生的兴趣：高中的学生既有年轻人好奇、好强的心理特点，又有比较强的逻辑思维能力和归纳总结能力。
教学上要充分调动学生的积极性和主动性，发挥教师的主导和学生的主体作用，培养学生对物理的学习兴趣。
2、学生的知识基础：在高中物理选修3-1中的第一章第三节中，学习了描述电场力特性的物理量——电场强度。
在高中物理选修3-1中的第一章第四节中，以匀强电场为特例讨论了静电力做功的特点、引出电势能、电势和电势差等概念。
3、学生的认知特点：学生通过高中一年的学习已具备了一定的推理能力，也具备了一定的观察能力、归纳总结能力。
所以在这节课里，同学们能够比较容易导出匀强电场中电势差与电场强度的关系。
然而在一般电场中，电势差与电场强度之间的关系怎样理解？这对于同学们则是比较困难的。
【教学目标】1、知识与技能（1）掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式。
（2）理解电场线与等势面的关系2、过程与方法通过分析推理，导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，认识科学探究方法的多样性。
3、情感态度与价值观通过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，体会自然界的统一性，发展对科学的好奇心和求知欲。
同时领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。
【教学重点】匀强电场中电势差与电场强度的关系【教学难点】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)【教学策略设计】本节课在教学的指导思想上，坚持学生自主学习的原则，通过教师指导，让学生体会物理知识的构建过程。
在教学方法和手段上，综合应用讲授、交流和讨论等多种方法，并合理利用多媒体和传统的教学方法相结合的手段。
导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式。
采用类比方法，化解难题。
在学法指导上，让学生尝试自己观察、归纳、总结及推理，得出结论，使学生在获取知识的同时领会物理学的研究方法，受到科学思维的训练以及协作精神、探索精神等情感态度价值观的教育。
【教学用具】多媒体辅助教学设备、学案【教学流程图】教学内容和过程教师活动学生活动设计意图一、引入新课复习提问：电场中的几个物理量：电场强度、电势、电势差提出问题：电场强度从电场对电荷有作用力的角度描述电场，而电势从电场力对在电场中移动的电荷做功的角度描述电场，既然描述的是同一电场，那么电场强度与电势、电势差有什么联系呢?二、新课教学（一）、电势与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？反之又如何呢？结论： E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？结论：E为零处φ不一定为零，φ为零处E 不一定为零即两者无直接关系（二）、电势差与电场强度的关系如图所示：表示在某一匀强电场中。
把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的在电场方向上的距离为d，电势差为U，场强为E。
求电场力所做的功是多少？引导学生回忆、提问、点拨提出问题让学生思考投影引导学生观察讨论投影引导学生观察讨论投影通过匀强电场的例子来推算U和E之间的关系回忆、思考、代表回答思考猜想观察讨论分析观察讨论分析观看思考通过复习，帮助学生回忆电场知识，并为本节课作铺垫，同时加深对电场的理解。
通过问题激发学生的学习兴趣和求知欲望，提高学习效率通过分析、论证等思维过程，培养分析、推理能力创设条件,帮助学生通过问题推导，发现物理量的内在联系A..BE .B′说明：电势差和电场强度的关系的三种说法（三）、电场线与等势面的关系问题：电场线与等势面会存在怎样的关系？理论推导同一等势面上各点的电势相等。
所以等势面上各点之间的电势差为零．即：U A＝U B或 U AB＝0由W＝qU AB可知．在等势面上移动电荷时电场力不做功．在电场力和位移都不为零的情况下。
不做功意味着电场力的方向与电荷移动的方向垂直．可见电场线一定垂直等势面．结论：(1)电场线跟等势面垂直；(2)沿着电场线的方向各等势面上的电势减小，逆着电场线的方向各等势面上的电势增大；(3)电场线密的区域等势面密，电场线疏的区域等势面疏．三、小结1.场强与电势无直接关系：E大，φ不一定大；φ大，E不一定大；E为零，φ不一定为零；φ为零，E不一定为零.2.场强与电势差的关系：①定性：E越大，U越大②定量：U=Ed E=U/d注：a、适用条件：匀强电场b、d为沿场强方向的距离四、巩固练习1、将初速度为零的质子放在电场中，在电场力作用下，质子将向电势高的地方运动还是向电势低的地方运动，电势能是增加还是减少?（答案：减少）2：下列说法正确的是（D ）A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积B．由公式E = U/d得，在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大，电场强度就越小C．在匀强电场中，任两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积D．公式U = Ed只适用匀强电场启发性问题：．什么是“等势面”？．在匀强电场中的等势面是什么形式分布的？【板书设计】第五节电场强度与电势差的关系一、电势与电场强度的关系（无直接关系）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不一定为零二、电场强度与电势差的关系U=Ed说明：①只适用于匀强电场②d：沿场强方向的距离三、电场线与等势面的关系特点：①电场线与等势面相互垂直②沿着电场线电势降低【学案设计】【课题】：电场强度与电势差的关系【学习目标】1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2、会用关系式U=Ed进行计算。
3、通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养分析、推理能力。
4、通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使我们在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，养成多角度多方面看问题的学习品质。
【重点】场强与电势差关系的理解及应用。
U=Ed及其成立条件。
【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【知识回顾】1、电场强度 2、电势差【自主导学】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___________．3、如图所示将电荷量为q的电荷由A移动到B点,AB间距离为d,场强为E, AB两点间电势差为U AB,（1）求电场力的功。
(2)推导U和E的关系.【夯实基础】1．下述关于匀强电场的结论错误的是（）A．公式E＝F／q也适用于匀强电场B．根据U＝Ed可知，任意两点的电势差与这两点的距离成正比C．匀强电场的场强值等于沿场强方向每单位长度上的电势差值D．匀强电场的场强方向总是跟电荷所受电场力的方向一致2．关于静电场的说法中正确的是（）A．在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比B．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向C．电荷在等势面上移动时不受电场力D．若电场力对电荷作正功，电荷的电势能一定减小，而动能不一定增加3．电场中有一条直线，在直线上有M、N两点，若将一试探电荷Q从直线外的P点分别移到M、N两点，电场力对Q做功相等，则( ) A．该电场若是匀强电场，则M、N连线一定与电场线平行B．该电场若是匀强电场，则M、N连线—定与电场线垂直C．该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势和场强都相同D．该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势相等，电场强度不同4．如图1中，a、b、c、d、e五点在一直线上，b，c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电图1图2荷+q 从d 点移动到e 点的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．电场力做功qUB ．克服电场力做功qUC ．电场力做功大于qUD ．电场力做功小于qU 5．已知空气的击穿电场强度为2×106 V ／m ，测得某一次闪电，设闪电的火花路径为直线，其火花长为1000m ，则发生这次闪电时，放电路径两端的电势差U ＝ V ，若这次闪电通过的电荷量为30C ，则释放的能量W ＝ J ．6．图2中的实线为电场线，虚线为等势线，a 、b 两点的电势A ϕ＝-50 V ，B ϕ＝-20 V ，则a 、b 连线中点c 的电势C ϕ应为 ( )A ．C ϕ＝-35 VB ．C ϕ>-35 VC ．C ϕ<-35 VD ．条件不足，无法判断C ϕ的高低【知能提升】1．在水深超过200 m 的深海,光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出生物电来获取食物并威胁敌害、保护自己．该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104N ／C 时可击昏敌害，身长为50 cm 的电鳗，在放电时产生的瞬时电压大约可达 V ．2．为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ，必须对该电荷施加一个恒力F ，如图3所示．若AB ＝0.4 m ，α＝370，q ＝-3×10-7C ，F ＝1.5×10-4N ，A 点电势A ϕ＝100 V(不计重力，sin 370=0.6，cos370＝0.8)(1) 在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势值，求出场强和AB 间的电势差。