2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場中的能量第二節(jié)電勢差教案新人教版必修3

PAGE4-電勢差【教學(xué)目標】目標與素養(yǎng)1.理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點的無關(guān)。2.駕馭電勢差的表達式，知道電勢差的正、負號勢凹凸之間的對應(yīng)關(guān)系。3.會用認。及進行相關(guān)計算4.了解等勢面的意義及其與電場線的關(guān)系。情境與問題1.通過與前面學(xué)問的結(jié)合，理解電勢能與靜電力做功的關(guān)系，從而更好地理解電勢能和電勢差的概念。2.利用等高線圖像的特點，理解等勢面圖像的對稱美，更好地理解等勢線和等勢面。過程與方法1.嘗試運用物理原理和探討方法解決一些與生產(chǎn)活相關(guān)的實際問題，讓學(xué)生感受科學(xué)探究的價值。2.利用學(xué)問類比和遷移激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好培育學(xué)生敏捷運用物理學(xué)問的實力和對科學(xué)的求知欲。3.通過學(xué)生的理論探究，培育學(xué)生分析問題、解決問題的實力，以及利用物理語言分析、思索、描述概念和規(guī)律的實力。【重點難點】重點1.理解并駕馭電勢差的概念及意義。2.應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。難點應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功?！菊n前打算】老師打算多媒體課件，有關(guān)本節(jié)課的相關(guān)資料圖片(如地理上的等高線等)。學(xué)生打算回顧上節(jié)課有關(guān)靜電力做功特點的學(xué)問，回顧地理課中有關(guān)等高線的學(xué)問，預(yù)習(xí)新課?！窘虒W(xué)過程】一、新課導(dǎo)入電場和重力場在許多狀況下是可以進行類比的。我們爬山過程中前、后位置有個高度差，那么，電場中電荷移動過程中前、后位置有個什么差?沒錯，就是電勢差。電場中的電勢就類似于重力場中的高度?，F(xiàn)在，讓我們在這種類比中進一步理解電勢差。二、新課教學(xué)某電場的等勢面如圖所示，試畫出電場線的大致分布.若以C點為電勢零點，則A點的電勢為多少？D點的電勢為多少？A、D兩點的電勢相差多少？若以B點為電勢零點，則A點的電勢為多少？D點的電勢為多少？A、D兩點的電勢相差多少？小結(jié)：電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量，并且在電場中的不同位置，電勢不同，那么不同點的電勢的差值就叫做電勢差．電勢差和哪些因素有關(guān)呢？本節(jié)我們就來探討它．老師出示本節(jié)的教學(xué)目標.推導(dǎo)：請依據(jù)教材第31頁的“電勢差的定義”和前面電勢能與電場力關(guān)系的改變關(guān)系，試著推導(dǎo)電勢差的定義式.學(xué)生可能出現(xiàn)以下兩種推導(dǎo)：推導(dǎo)一：依據(jù)定義UAB＝φA－φB或者UBA＝φB－φA推導(dǎo)二：電荷在電場中從A移動到B時，靜電力做的功WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB所以UAB＝eq\f(WAB,q)【提出問題】1.據(jù)推導(dǎo)一思索：電勢的多少與電勢零點的選取有關(guān)嗎？電勢差與電勢零點的選取有關(guān)嗎？電勢差肯定是正值嗎？2.推導(dǎo)二叫做比值法，UAB由什么確定，由WAB、q確定嗎？WAB由q、UAB確定嗎？可以與前面學(xué)過的哪個物理量的推導(dǎo)相類比？如何類比？3.電勢差的物理意義是什么？4.電勢差的單位是什么？【思索探討】如圖所示，假如B板接地(取大地的電勢為0，則與大地相連的導(dǎo)體的電勢也為0)，則A點電勢為8V，M點的電勢為6V，N點電勢為2V，M、N兩點間的電勢差是多少？假如改為A板接地，B板電勢多大？M、N兩點電勢各多大？M、N兩點間電勢差多大？【探討后小結(jié)】1.電勢差與電勢的關(guān)系：UAB＝φA－φB或者UBA＝φB－φAUAB＝－UBA電勢的數(shù)值與電勢零點的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與電勢零點的選取無關(guān).2.物體在重力作用下從高處向低處移動時，重力做功，對于同一個物體，重力做功越多，高度差越大．與此類似，同一個電荷從一點移動到另一點時，電場力做功越多，就說這兩點間的電勢差越大.3.電勢差UAB與q、WAB均無關(guān)，僅與電場中A、B兩點的位置有關(guān).電勢差的物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì).UAB在數(shù)值上的含義：電場力作用下兩點間移動1C的正電荷電場力做的功.4.單位：伏特．符號：V.1V＝1J/C.(設(shè)計意圖：通過讓學(xué)生自主推導(dǎo)電勢差的公式，體驗探究學(xué)習(xí)的過程，并且通過思索、探討題目加深對問題的理解．【典型例題】在電場中把電荷量為2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，電場力做功1.5×10－7J，再把這個電荷從B點移到C點，克服電場力做功4.0×10－7J.(1)求A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？(2)A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？(3)把－1.5×10－9C的電荷從A移到C，靜電力做多少功？電勢能如何改變？改變多少？(4)依據(jù)以上所得結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，標出A、B、C三點可能的位置.【師生總結(jié)解題閱歷與教訓(xùn)】1.公式中做功要留意正與負，計算時電荷量也要代入電性，否則結(jié)果的正負簡單弄錯.2.電勢差是電場中的電勢之差，電勢可以隨意取，但電勢差卻不變，就像高度與高度差一樣，且電勢差可正可負.【課堂小結(jié)】本節(jié)重點