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第1章 靜電場第5節(jié) 電勢差本節(jié)教材分析一、三維目標(biāo)(一)知識與技能1.理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量2.知道電勢差與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式進(jìn)行相關(guān)的計算3.知道電勢與電勢差的關(guān)系 ,(二)過程與方法培養(yǎng)學(xué)生的分析能力,抽象思維的能力,綜合能力(三)情感態(tài)度與價值觀 通過對原有知識的加工,對新舊知識的類比、概括,培養(yǎng)學(xué)生知識自我更新的能力二、教學(xué)重點(diǎn)1.電勢差的概念; 2.靜電力做功公式 的推導(dǎo)和該公式的具體應(yīng)用。三、教學(xué)難點(diǎn)靜電力做功公式中正負(fù)號的應(yīng)用與正負(fù)號的物理意義。四、教學(xué)建議對電勢差概念的引入,考慮到用電場力做功來引入比較具體,且可與力學(xué)中做功的概念直接聯(lián)系起來,教學(xué)中采用類比的方法,類比于力學(xué)中重力做功,通過電場力作功來引入,以增強(qiáng)知識的可感知性,這有助于學(xué)生的理解在學(xué)習(xí)電勢差的表達(dá)式和定義式時,應(yīng)該注意下標(biāo)的使用規(guī)則和正負(fù)號表示的物理意義。所以,在教學(xué)過程中,從一個更高的全面的基準(zhǔn)點(diǎn)對已學(xué)知識進(jìn)行綜合,加強(qiáng)學(xué)生自身知識的再更新能力。,這樣使學(xué)生在已有知識中逐步理解,能幫助學(xué)生真正掌握電勢差的概念。新課導(dǎo)入設(shè)計導(dǎo)入一教師幻燈片出示上圖。教師:由上圖我們分別選塔底和塔底下10 m為零點(diǎn),可以看出各點(diǎn)高度的描述會不同,塔的高度會不會隨著零點(diǎn)的改變而改變呢?學(xué)生:不會教師:這說明了什么呢?學(xué)生:說明高度差與零點(diǎn)的位置無關(guān)。教師:同理,在電場中,各點(diǎn)電勢也會隨電勢零點(diǎn)的改變而改變,但兩點(diǎn)間的電勢的差值卻保持不變。因此,電勢的差值往往比電勢更重要。導(dǎo)入二 習(xí)題復(fù)習(xí)引入教師幻燈片出示下面習(xí)題。某電場的等勢面如圖所示,試畫出電場線的大致分布.進(jìn)行新課:1、電勢差與電勢的關(guān)系教師活動: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)過的哪個概念相似?2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系教師活動: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)生答UAB僅由電荷移動的兩位置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V 1V=1 J/C電勢差是標(biāo)量。點(diǎn)評:知道了電場中兩點(diǎn)的電勢差,就可以很方便地計算在這兩點(diǎn)間移動電荷時靜電力做的功,而不必考慮靜電力和電荷移動的路徑。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)生及時總結(jié)點(diǎn)評:在應(yīng)用公式或時,對各物理量的符號的處理方法:計算時將各量的正、負(fù)號代入公式,并根據(jù)結(jié)果的正、負(fù)號進(jìn)行判斷。課堂練習(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)間移動電荷做的功和電荷的電量決定B電場力在兩點(diǎn)間移動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課堂總結(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功的大小對給定的電荷來說與其運(yùn)
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