電勢(shì)差講義-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

第十章靜電場(chǎng)中的能量第二節(jié)電勢(shì)差教學(xué)目標(biāo)：1.通過(guò)自學(xué)知道電勢(shì)的定義方法及其定義公式、單位。2.通過(guò)閱讀知道等勢(shì)面的定義，通過(guò)講解使學(xué)生知道電場(chǎng)線一定垂直于等勢(shì)面。教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn):靜電力做功公式的具體應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)靜電力做功公式中正負(fù)號(hào)的應(yīng)用與正負(fù)號(hào)物理意義的理解。一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入，板書(shū)課題。回顧：靜電力做功與電勢(shì)能的關(guān)系、電勢(shì)定義式、等勢(shì)面判斷。導(dǎo)入：上節(jié)課所學(xué)的電勢(shì)和電勢(shì)能的大小都是相對(duì)于零勢(shì)面來(lái)說(shuō)的，單獨(dú)的大小意義性不大，所以要研究電場(chǎng)中的能量變化得有一個(gè)新的概念——電勢(shì)差。。二、出示目標(biāo)，明確任務(wù)1.理解電勢(shì)差的概念，明確電勢(shì)和電勢(shì)差的關(guān)系。2.識(shí)記靜電力做功和電勢(shì)差的關(guān)系，并學(xué)會(huì)相關(guān)計(jì)算。三、閱讀教材，找出三點(diǎn)。認(rèn)真閱讀課本P31-P33內(nèi)容，找出知識(shí)點(diǎn)、找出重點(diǎn)、找出疑惑點(diǎn)。方法：一讀、二畫(huà)、三找、四理、五結(jié)。四、緊扣教材，自學(xué)指導(dǎo)。1.閱讀課本31、32頁(yè)電勢(shì)差部分，思考以下問(wèn)題電勢(shì)差的定義是什么？電勢(shì)差的正負(fù)與電勢(shì)高低有什么關(guān)系？嘗試推導(dǎo)靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系思考：電勢(shì)差由誰(shuí)決定？與電場(chǎng)中試探電荷有關(guān)嗎？與零勢(shì)能位置選取有關(guān)嗎？閱讀課本32頁(yè)例題，學(xué)會(huì)應(yīng)用靜電力做功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算3.閱讀課本33頁(yè)等勢(shì)面部分，思考下列問(wèn)題①等勢(shì)面相當(dāng)于地圖中的什么線?②等勢(shì)面定義、在同一等勢(shì)面上靜電力做功嗎？③等勢(shì)面和電場(chǎng)線有什么樣的關(guān)系五、展示交流，精講點(diǎn)撥。電勢(shì)差1．定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差，也叫電壓。2．公式設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為φA，B點(diǎn)的電勢(shì)為φB，則A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為：UAB＝φA－φB。B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為：UBA＝φB－φA。所以UAB＝－UBA。3．電勢(shì)差的正負(fù)電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正、負(fù)。電勢(shì)差的正、負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用代數(shù)法相加。電勢(shì)差可以是正值，也可以是負(fù)值。例如，當(dāng)A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)高時(shí)，UAB為正值，UBA則為負(fù)值二、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系1．公式推導(dǎo)WAB＝EpA－EpB=qφA-qφB所以WAB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝eq\f(WAB,q)。2．公式：UAB＝eq\f(WAB,q)。3．物理意義電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與電荷量q的比值。電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)差由電場(chǎng)本身決定，與電荷量、靜電力做功大小無(wú)關(guān)。試探電荷與零勢(shì)能選取位置也無(wú)關(guān)，電場(chǎng)確定，電勢(shì)差也就確定了。在地圖中常用等高線來(lái)表示地勢(shì)的高低。與此相似，在電場(chǎng)的圖示中常用等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低。電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。在同一個(gè)等勢(shì)面上，任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)都相等。所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功。勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直。電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。精講對(duì)電勢(shì)差的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)(1)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，由電場(chǎng)本身決定，與在這兩點(diǎn)間移動(dòng)的電荷的電量、靜電力做功的大小無(wú)關(guān)。在確定的電場(chǎng)中，即使不放入電荷，任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也有確定值。(2)對(duì)于電勢(shì)差必須明確指出是哪兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，而且先后順序不能亂。如A、B間的電勢(shì)差記為UAB，B、A間的電勢(shì)差記為UBA，而UAB＝－UBA。(3)電勢(shì)差為標(biāo)量，有正、負(fù)之分，電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。(4)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)位置的選取無(wú)關(guān)。六、課堂小結(jié)，構(gòu)建體系。電勢(shì)φ電勢(shì)差U區(qū)別定義電勢(shì)能與電量的比值φ＝eq\f(Ep,q)電場(chǎng)力做功與電量的比值U＝eq\f(W,q)決定因素由電場(chǎng)和在電場(chǎng)中的位置決定由電場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)兩點(diǎn)位置決定相對(duì)性有，與零電勢(shì)位置的選取有關(guān)無(wú)，與零電勢(shì)位置的選取無(wú)關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB＝φA－φB，當(dāng)φB＝0時(shí)，UAB＝φA單位相同，均是伏特(V)標(biāo)矢性都是標(biāo)量，且均具有正負(fù)物理意義均是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量板書(shū)設(shè)計(jì)10.2電勢(shì)差電勢(shì)差：兩電勢(shì)差值等勢(shì)面→等高線UBA＝φB－φA電勢(shì)相等連線UAB＝－UBAUAB＝eq\f(WAB,q)。等勢(shì)面與電場(chǎng)線相互垂直七、整理知識(shí)，理解記憶。電勢(shì)差的定義、電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系式、等勢(shì)面和電場(chǎng)線的關(guān)系。八、當(dāng)堂訓(xùn)練、鞏固運(yùn)用課后第一題1