高中物理人教版1第一章靜電場第5節(jié)電勢差【省一等獎】

電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能定性把握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的定量關(guān)系。2、過程與方法通過對勻強(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、情感態(tài)度與價值觀從不同角度認(rèn)識電場、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、堅定思考探索物理的的信念，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會物理科學(xué)的力量。二、教學(xué)設(shè)想電場強(qiáng)度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量，兩者從不同的角度對電場性質(zhì)進(jìn)行描述。對于這節(jié)課的講解，只要求讓學(xué)生定性了解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系就可以了。對于勻強(qiáng)電場，在講授時，只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式，即在勻強(qiáng)電場中推導(dǎo)出電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系公式，并通過公式變形，用比值的方法指出電場強(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。通過分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。三、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，雖然前者是標(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。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是勻強(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乘積。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系難點(diǎn)：對公式U=Ed中d的理解及公式的正確運(yùn)用(d為沿場強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢面的距離)五、教學(xué)方法講授法、推理法、歸納法六、教具準(zhǔn)備多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、練習(xí)資料七、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖

（一）引入新課［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。［提問］等勢面有哪些特點(diǎn)？［學(xué)生答］等勢面的特點(diǎn)：①沿等勢面移動電荷電場力不做功；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。（二）進(jìn)行新課一、電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系教師：投影片出示下列問題，學(xué)生討論（1）電場強(qiáng)度大的地方電勢是否一定高？反之？（2）電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢一定為零嗎？反之？學(xué)生：思考、討論并回答上面的問題。［結(jié)論］場強(qiáng)與電勢無直接關(guān)系.二、電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系教師：場強(qiáng)與電勢差也無直接關(guān)系嗎？如何進(jìn)行討論呢？引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強(qiáng)電場中它們間的關(guān)系.表示某一勻強(qiáng)電場的等勢面和電場線。沿場強(qiáng)方向把電荷q由A點(diǎn)移動到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d電勢差為U，場強(qiáng)為E?！飭栴}：電場力所做的功是多少？［學(xué)生推導(dǎo)、板演］由功的定義和電場強(qiáng)度的定義可知：W=Fd=qEd由電勢差定義可知W=qU綜合上式得到U=Ed提問：若A、B與場強(qiáng)夾角為θ時，以上結(jié)論還成立嗎？學(xué)生思考、回答：由功的定義和電場強(qiáng)度的定義可知：W=Fd=qEdcosθ由電勢差定義可知W=qU綜合上式得到U=Edcosθ☆結(jié)論：勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)之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乘積。1、表達(dá)式：U=EdU為兩點(diǎn)間電壓，E為場強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場強(qiáng)方向的投影．2、適用條件：勻強(qiáng)電場3、公式變形：E=U/d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。但此公式不是U=Ed簡單的變形，它的物理意義是：電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢差與這兩點(diǎn)間沿電場方向的距離的比值。這一比值在非勻強(qiáng)電場中也適用，它表示兩點(diǎn)間的平均電場強(qiáng)度。師生互動，得出總結(jié)用d表示A、B在場強(qiáng)方向上的距離AB′，則上式可寫為：UAB=Ed教師：上式是在勻強(qiáng)電場中推出的，它適用于非勻強(qiáng)電場嗎？學(xué)生：思考、討論后回答：不適用。因為在非勻強(qiáng)電場中，電荷從A移至B的過程中，受的電場力為變力，W電場不能寫成Fs.［投影片出示結(jié)論］電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系：UAB=Ed注：①只適用于勻強(qiáng)電場②d：沿電場方向的距離［問題］UAB=Ed這個式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？［學(xué)生答］在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上的電勢差。由E=UAB/d，可得E的單位為V/m，即1V/m=1N/C。［引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)］1V/m=1N/C三、電場強(qiáng)度三個公式的區(qū)別公式含義適用條件E=F/q電場強(qiáng)度的定義式任意電場E=kQ/r2是真空中點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)計算公式

真空中點(diǎn)電荷電場E=U/d是勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)的計算公式（d為沿場強(qiáng)方向的距離）勻強(qiáng)電場四、實例探究電場強(qiáng)度與電勢差關(guān)系式的應(yīng)用【學(xué)以致用】兩塊帶電平行金屬板相距0.5m兩板間的電勢差為103V，兩板間勻強(qiáng)電場的電場為多少V/m.兩板間有一個電子，它所受的電場力為多少N。【案例分析】如圖，在勻強(qiáng)電場中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢差為5V,M、N連線與場強(qiáng)方向成60°角，則此電場的電場強(qiáng)度多大？【變式訓(xùn)練】如圖所示，在場強(qiáng)為E＝4．0×103N/C的勻強(qiáng)電場中有相距5.0cm的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場強(qiáng)度成300角。求A、B兩點(diǎn)間的電勢差。【拓展練習(xí)】如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點(diǎn)已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢差Uab=×103V，則勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E=______V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做功W=______J，電子的電勢能將______(填“增大”、“減少”或“不變”)說明：用本節(jié)的兩個公式解題一定要注意適用條件，還要注意必須使用國際單位。通過此題可以看出場強(qiáng)方向是電勢降落最快的方向，即是通過相同距離電勢降落最大的方向。這個結(jié)論對非勻強(qiáng)電場也成立。

傾聽、思考、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答傾聽、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答

培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問題的能力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問題的能力鞏固知識點(diǎn)，培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問題的能力（四）

小結(jié)1、電勢與電場強(qiáng)度無直接關(guān)系2、在勻強(qiáng)電場中，電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系為：UAB=Ed或E=UAB／d注意：（d為沿場強(qiáng)方向上的距離）3、電場強(qiáng)度三個公式的區(qū)別：E=F/q(適用于任意電場)E=kQ/r2（適用于點(diǎn)電荷）E=U/d（適用于勻強(qiáng)電場）（五）板書設(shè)計：一、電勢與電場強(qiáng)度無直接關(guān)系二、在勻強(qiáng)電場中，電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系為：UAB=Ed或E=UAB／d注意：（d為沿場強(qiáng)方向上的距離）三、電場強(qiáng)度三個公式的