《3電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》設(shè)計(jì)

《3電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)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，并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式；2.會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算；3.理解電勢與場強(qiáng)無直接的關(guān)系。過程與方法通過推導(dǎo)電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，使學(xué)生的分析能力和推理能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)。情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過從不同角度認(rèn)識(shí)電場強(qiáng)度與電勢、電勢差的關(guān)系，使學(xué)生在遇到具體問題時(shí)要注意分析，不要武斷地下結(jié)論，使學(xué)生養(yǎng)成多角度多方面看問題的學(xué)習(xí)品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)電勢與場強(qiáng)無直接的關(guān)系。教學(xué)難點(diǎn)關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。教學(xué)過程導(dǎo)入【提問】你學(xué)過哪些描述電場性質(zhì)的物理量？【學(xué)生答】電場的兩大性質(zhì)：①力的性質(zhì)，由電場強(qiáng)度描述，可用電場線形象表示；②能的性質(zhì)：由電勢、電勢差描述，可用等勢面形象表示?！咎釂枴康葎菝嬗心男┨攸c(diǎn)？【學(xué)生答】等勢面的特點(diǎn)：①沿等勢面移動(dòng)電荷電場力不做功；②等勢面與電場線垂直，且電場線從高電勢指向低電勢；③任兩個(gè)等勢面不相交。【過渡】既然場強(qiáng)、電勢、電勢差都描述電場的性質(zhì)，它們之間一定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢？下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。一、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系【提問】在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，將一個(gè)帶電量為q的正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做了多少功？【學(xué)生答】W=qUABF=EqW=Fd=Eqd【提問】在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，將一個(gè)帶電量為q的正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做了多少功？A、B兩點(diǎn)間的電勢差是多少？從A到C呢？其中AB=S，AC=d；AB和AC的夾角為???！緦W(xué)生答】解：F=EqWAB＝F·S·cosa＝E·q·S·cosaUWU總結(jié)：從A到B與從A到C相同！在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積。U=Ed在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差E=U/d一起總結(jié)適用條件：（1）勻強(qiáng)電場（2）d為沿場強(qiáng)方向電荷移動(dòng)的距離二、探究電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系【提問】電場強(qiáng)度大電勢是否一定高？反之又如何？學(xué)生：思考并回答上面的問題。E的值是客觀存在的，而電勢的值與零電勢點(diǎn)選取有關(guān)，所以上述問題不可能有肯定答復(fù)。教師：那一般地，規(guī)定了無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，上述問題如何？【提示學(xué)生】可從直觀表示它們的電場線和等勢面的分布圖討論。【學(xué)生分析】一些同學(xué)舉到了正點(diǎn)電荷電場的例子分析：∵A點(diǎn)比B點(diǎn)所在處電場線密，∴EA＞EB而沿電場線方向電勢逐漸降低∴φA＞φB故E大處，φ一定高?！咀⒁狻坎荒軓娜舾商厥饫与S便概括出帶有一般性的結(jié)論。要想肯定一個(gè)命題，必須做一般性的證明，要想否定一個(gè)命題，只要舉出一個(gè)反例即可?！緦W(xué)生舉例】有同學(xué)會(huì)想到負(fù)點(diǎn)電荷的電場。由圖可知：EC＞ED而φA＜φ反之，學(xué)生由以上兩例分析得：φ高處E也不一定大。教師：總結(jié)，E大處φ不一定高；φ高處E不一定大?！咎釂枴侩妶鰪?qiáng)度為零的點(diǎn)電勢一定為零嗎？反之又如何呢？（若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)）等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)：根據(jù)場強(qiáng)的疊加，此點(diǎn)E=0，而選取一條無限接近該點(diǎn)的電場線可知：沿電場線方向電勢降低，至無窮遠(yuǎn)處為0，則該點(diǎn)φ＞0等量異種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)：由圖知，兩點(diǎn)電荷連線的中垂線為一等勢面而伸向無窮遠(yuǎn)，∴此點(diǎn)φ=0，