人教高中物理選修31第一章第5節(jié)電勢差教學(xué)案例

電勢差教學(xué)案例 我們以電勢差為例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。老師先引導(dǎo)學(xué)生掌握電勢差的概念，并會(huì)應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對(duì)電荷所做的功；再通過類比法教學(xué)，使學(xué)生進(jìn)一步理解電勢差的概念；最后應(yīng)用所學(xué)知識(shí)自己推導(dǎo)靜電力做功與電勢差的關(guān)系式。學(xué)生在本節(jié)課的教學(xué)過程中，應(yīng)注重用類比法來理解電勢差的概念，會(huì)應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對(duì)電荷所做的功。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)用已知的知識(shí)，通過對(duì)比來解決未知的知識(shí)學(xué)習(xí)方法，并培養(yǎng)自己的邏輯思維能力。探究過程：（一）引入課題教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了靜電力做功的特點(diǎn)，從靜電力做功的角度學(xué)習(xí)了電勢能和電勢的概念。下面簡要回顧一下上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（1）靜電力做功的特點(diǎn)：（學(xué)生回答） （2）電勢：電場中某一點(diǎn)，電荷的_，叫做這一點(diǎn)的電勢。電勢是個(gè)相對(duì)的量，某點(diǎn)的電勢與_的選取有關(guān)。因此電勢有正、負(fù)，表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高還是低。通常把_的電勢規(guī)定為零。教師：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，叫做電勢差。那么，電勢差與靜電力做功和電荷的電勢能之間有什么關(guān)系呢？下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。（二）探究過程1、電勢差與電勢的關(guān)系教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)電勢差與電勢的關(guān)系式設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為，B點(diǎn)的電勢為，則有或者表示成顯然討論：（1）電勢差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢差的正負(fù)表示什么意義？（2）電勢的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)嗎？為什么？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個(gè)概念相似？2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)靜電力做功與電勢差的關(guān)系式電荷q從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系可得：由電勢能與電勢的關(guān)系可得：；所以： 即 或 討論：UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？WAB由q、UAB決定嗎？學(xué)生回答UAB僅由電荷移動(dòng)的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑，WAB、q均無關(guān)，但可由UAB=計(jì)算UAB，而WAB卻由q，UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到。引導(dǎo)學(xué)生得出電勢差UAB與q、WAB均無關(guān)，僅與電場中A、B兩位置有關(guān)。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。電勢差的物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。電勢差的單位：伏特 符號(hào)V 1V=1 J/C電勢差是標(biāo)量。點(diǎn)評(píng)：知道了電場中兩點(diǎn)的電勢差，就可以很方便地計(jì)算在這兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功，而不必考慮靜電力和電荷移動(dòng)的路徑。例題1（教材24頁）教師引導(dǎo)學(xué)生分析、求解。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念的理解能力和分析解決問題的能力。例題之后教師要幫助學(xué)生及時(shí)總結(jié)點(diǎn)評(píng)：在應(yīng)用公式或時(shí)，對(duì)各物理量的符號(hào)的處理方法：計(jì)算時(shí)將各量的正、負(fù)號(hào)代入公式，并根據(jù)結(jié)果的正、負(fù)號(hào)進(jìn)行判斷。3、探究練習(xí)：1、關(guān)于電勢差和電場力作功的說法中，正確的是 ( )A電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電量決定B電場力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢差和該電荷的電量決定C電勢差是矢量，電場力作的功是標(biāo)量D在勻強(qiáng)電場中與電場線垂直方向上任意兩點(diǎn)2、在如圖所示的電場中，把點(diǎn)電荷q=+210-11C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功WAB=410-11J。A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點(diǎn)間的電勢差UBA等于多少？解：由靜電力做功與電勢差的關(guān)系得VV3、如圖所示的電場中，A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=20 V，將點(diǎn)電荷q= -210-9C，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力所做的功是多少？解：電場力所做的功WAB=UABq=20（210-9）= -4.010-8J（三）探究總結(jié)：電場中兩點(diǎn)的電勢差，由電場本身的初、末位置決定，與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電荷量、電場力做功的多少無關(guān)在確定的電場中，即便不放入電荷，任何兩點(diǎn)間的電勢差都有確定的值，不能認(rèn)為UAB與WAB成正比，與q成反比只是可以利用WAB、q來測量A、B兩點(diǎn)電勢差UAB 電場力做功WqU功的大小對(duì)給定的電荷來說與其運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，