16電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)(上課后教案）

1、1.6 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系（上課后教案）城南中學(xué)岑香珍【教材分析】本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，電勢差與電場強(qiáng)度是本章重要的概念，它們分別描述了電場的兩大性質(zhì)：能的性質(zhì)和力的性質(zhì)，前者是標(biāo)量，后者是矢量，但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系，因此本節(jié)內(nèi)容起一個(gè)橋梁、紐帶的作用，將電場的兩大性質(zhì)聯(lián)系了起來。在教學(xué)過程中，對于非勻強(qiáng)電場，只要求學(xué)生定性了解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；對于勻強(qiáng)電場，也只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式即可?！窘虒W(xué)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能1理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)這個(gè)關(guān)系式。2會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，明確d的含義。3定性把握非

2、勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。（二）過程與方法1.看前面知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí) 引出新課通過知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖使學(xué)生掌握的知識(shí)更加牢固。2通過對勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力。3學(xué)生利用學(xué)過的知識(shí)分析推理、啟發(fā)引導(dǎo)、分析推理，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用。4. 通過對電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀1從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)多角度多方面看問題。2通過公式的推導(dǎo)，讓學(xué)生體會(huì)到物理中推理過程的邏輯美，領(lǐng)略物理方法的奧妙，

3、體會(huì)物理科學(xué)的力量。【教學(xué)重點(diǎn)】1對勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系UEd的理解。2場強(qiáng)方向是電勢降低最快的方向?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1非勻強(qiáng)電場中，對電勢差與電場強(qiáng)度的定性比較。2用關(guān)系式UEd進(jìn)行有關(guān)計(jì)算【學(xué)情分析】本班是理科尖子班，學(xué)生基礎(chǔ)扎實(shí)，前面已經(jīng)學(xué)過了電場強(qiáng)度、電場力、電勢差以及電場力所做的功，兩種求電場力的功的方法學(xué)生也相對比較熟悉，本節(jié)課主要是公式的使用條件以及應(yīng)用，所以對于這節(jié)課的教學(xué)，首先讓學(xué)生自己利用在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)電場力做功的兩種計(jì)算方法動(dòng)手推導(dǎo)，建立起電勢差與電場強(qiáng)度間的關(guān)系，然后再利用所建立起來的關(guān)系解決相關(guān)的問題，以達(dá)到幫助學(xué)生確認(rèn)與理解上述關(guān)系的目的?！窘虒W(xué)方法

4、】學(xué)生自主探究、小組討論的啟發(fā)式綜合教學(xué)法【教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)舊知，引入新課1電場強(qiáng)度：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力跟它的電量的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。2電勢差的概念：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值叫做電勢差。3靜電力功的兩種計(jì)算方法：（1）W = F l COS（2）4.看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖：復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí) 引出新課問題：既然電場強(qiáng)度、電勢差都可以描述電場，那么兩者之間有何關(guān)系？二、展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確學(xué)習(xí)任務(wù)1理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)這個(gè)關(guān)系式。2會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，明確d的含義。3定性把握非勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。三、新課教學(xué)（一）、勻強(qiáng)電場中電勢差與電

5、場強(qiáng)度的關(guān)系（教學(xué)設(shè)想：讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，自己完成多媒體所展示的內(nèi)容，學(xué)會(huì)親自推導(dǎo)，了解該關(guān)系的來龍去脈，使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，感受到成功的愉悅，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。）1、如圖所示，勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差為，一試探電荷q從電場中A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，求：靜電力做的功W為多少？通過提問學(xué)生，得出以下結(jié)論： 2、如圖所示，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E，電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，求：靜電力做的功W為多少？（由學(xué)生自己推導(dǎo)，教師巡視，解答學(xué)生在推導(dǎo)過程中可能存在的一些疑問。）抽一個(gè)學(xué)生到黑板上展示他的推導(dǎo)過程，得到以下結(jié)論：q所受的靜電力是：因?yàn)閯驈?qiáng)電場中電場強(qiáng)度E處處相等，所以電荷q所受的

6、靜電力F是一個(gè)恒力，靜電力做的功W為：3、比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果，可以得到： 即：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乖積。（二）、思考與討論上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上，如圖所示，還能得出以上結(jié)論嗎？試試看。（教學(xué)設(shè)想：讓學(xué)生充分進(jìn)行分組討論，各抒己見，最后引導(dǎo)學(xué)生得到正確結(jié)論。）設(shè)與電場強(qiáng)度的夾角為。AB間沿著電場線的距離為d，則電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力所做的功W： 從力的角度，qElcos=qEd 從能的角度，qUAB由上兩式得：qEd=qUAB因此，當(dāng)代表A、B兩點(diǎn)沿電場線的距離時(shí)，也能得出（三）、電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系也

7、可以寫作它的意義是：在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值。也就是說，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。也可以理解為：在勻強(qiáng)電場中，相互平行且距離相等的兩點(diǎn)間的電勢差相等。由上式還可以得到電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位：伏特每米（V/m）。因此，這個(gè)單位與前面學(xué)過的單位牛頓每庫侖（N/C）相同。（四）、注意事項(xiàng)1、上式的適用條件：勻強(qiáng)電場；2、d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距離（或者說等勢面間的距離）。3、電場強(qiáng)度與電勢的方向關(guān)系：由下圖可知，電荷沿AB、AC、AD路徑電勢均降落且相等，其中AB路徑電勢降落得最快，即單位長度上的電勢差最大。由此

8、可知，電勢差降落得最快的方向是電場強(qiáng)度的方向。4、對一些非勻強(qiáng)電場的問題也可以由公式進(jìn)行定性的判斷，例如：如圖所示，MN是一負(fù)的點(diǎn)電荷電場中的一條電場線，場強(qiáng)方向由M指向N，ab=bc，a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢分別為Ea、Eb、Ec和a、b、c， 【解析】因?yàn)镸N是負(fù)電荷電場中的一條電場線，所以沿電線方向是靠近負(fù)電荷的方向場強(qiáng)越來越大，EaEbEc，沿電場線方向電勢一定降低，a-bb-c。設(shè)想將一正的點(diǎn)電荷q由a移到b再移到c，由于a、b間的場強(qiáng)小于b、c間的場強(qiáng)，所以由U = Ed 可推得a-bb-c。（五）、問題與練習(xí)（教學(xué)設(shè)想：通過以下的一組練習(xí)題，讓同學(xué)們進(jìn)一步理解勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的

9、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。）例1、勻強(qiáng)電場的電場線與AC平行，把108C的負(fù)電荷從A移至B，靜電力做功6108J， AB長6cm，求：（1）電場強(qiáng)度的方向；（2）設(shè)B處電勢為1V，則A處電勢為多少？（3）電場強(qiáng)度的大小是多少？（六）拓展練習(xí)（教學(xué)設(shè)想：通過本題，開拓學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)處理問題的靈活性。）如圖為某一電場的電場線和等勢面分布，其中圖中的實(shí)線表示電場線，虛線表示過a、b兩點(diǎn)的等勢面，電勢分別是，,那么、連線中點(diǎn)的電勢為（ ）A BC D上述情況都有可能本題小結(jié)：適用于勻強(qiáng)電場的計(jì)算，但對于某些非勻強(qiáng)電場的問題，可以進(jìn)行定性的分析。（七）課堂小結(jié)（教學(xué)設(shè)想：對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括，并引導(dǎo)學(xué)生概括場強(qiáng)三公式、對比其適用條件。）四、課后作業(yè)1、完成問題與練習(xí)： 1、2、3、4。2、閱讀教材內(nèi)容【板書設(shè)計(jì)】1.6電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系分析推導(dǎo)：或1. 適用條件：（1）E為勻強(qiáng)電場；（2）d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿