高中物理《电势能》优秀教案

　　第一章

　　1.4电势差教学设计

　　一【教材分析】

　　本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时，得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。

　　二【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　理解电势差是描述电场的能的性质的物理量

　　知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算

　　知道电势与电势差的关系 ，

　　（二）过程与方法

　　培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力

　　（三）情感态度与价值观

　　通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．

　　三【教学重点难点】

　　重点：电势差的概念；

　　静电力做功公式 的推导和该公式的具体应用。

　　难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。

　　四【 学情分析】

　　对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。

　　五【教学方法】

　　推导公式法、讲授法

　　六【课前准备】

　　多媒体辅助教学设备或挂图

　　七【课时安排】一课时

　　八【教学过程】

　　教师活动 学生活动 设计意图

　　（一）预习检查

　　问题：电场的两个基本性质是什么？

　　☆答：电场的两个基本性质：

　　电场的力的性质（ ）

　　电场的能的性质（电势能、电势、 ）

　　在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？

　　倾听、回答

　　巩固知识点

　　（二）情景引入、展示目标

　　重力做功有什么特点？

　　☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.

　　问题：

　　电场力做功具有什么特点呢？

　　☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。

　　▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置， 也为一恒量。

　　（三）合作探究、精讲点播

　　因此在物理学中，把这比值定义为电势差。

　　1、定义：

　　电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。

　　2、定义式：

　　问题：

　　这是采用什么方法定义的？

　　☆答：比值定义法

　　问题：

　　由什么决定？ 是否与 、q有关？

　　☆答： 仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径， 、q均无关。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.

　　▲教师：电势差 与q、 均无关，仅与电场中A、B两位置有关.故电势差反映了电场本身的性质.

　　3、物理意义：电势差反映了电场本身的性质.（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C

　　倾听、思考、回答

　　↓

　　分析、思考

　　倾听、思考、

　　理解、回答

　　培养学生的分析能力

　　培养思维、理解能力

　　↓

　　●二、电势与电势差

　　由 ；

　　得

　　▲电势差是电场中两点间的电势的差值 （ ）

　　问题：

　　电势差的大小，与选取的参考点有关吗？

　　☆答：类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关。

　　问题：

　　电势和电势差都是标量，他们的正负号表示什么含义呢？

　　☆答：

　　电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；

　　电势差的正负表示两点的电势的高低。

　　分析、回答

　　培养学生的思维能力和分析问题的能力

　　●三、功的计算

　　由 得

　　分析：应用 计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：

　　＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；

　　＜0，电场力做负功， ＜0， ＜

　　思考、分析

　　↓

　　培养学生的分析能力

　　↓

　　（四）反思总结

　　通过本节学习，主要学了以下几个问题：

　　1、电势差的概念采用比值定义法定义，与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质.

　　2、电势差类比于重力场中的'高度差，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.

　　3、应用以下公式计算时注意：

　　（1） ，将WAB，q正、负号同代入.

　　＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；

　　＜0，电场力做负功， ＜0， ＜

　　（2）

　　当堂检测 ：

　　1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ D ）

　　A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；

　　B.一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；

　　C.不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；

　　D.不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。

　　2、一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（ B ）

　　A.3×104 V B.1×104V

　　C.4×104 V D.7×104 V

　　巩固知识点

　　●五、练习作业

　　P21例题，P22-1、3

　　九．【板书设计】 第五节 电势差

　　一、电势差

　　（1）定义：

　　电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。

　　（2）定义式：

　　（3）物理意义：电势差反映了电场本身的性质.

　　（4）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C

　　二、电势与电势差

　　三、功的计算

　　＞0，电场力做正功， ＞0， ＞ ；

　　＜0，电场力做负功， ＜0， ＜

　　十．【教学反思】

　　1、在讲解电势差和电势的关系时还应该采用类比法（和高度，高度差相比），因怕学生混淆概念，没有敢讲，结果效果并不理想。

　　2、电场力做功与电势能变化之间的关系，学生判断较熟练。

　　学校：临清三中 学科：物理 编写人：高晶 审稿人：马立震

　　第五节 电势差学案

　　课前预习学案

　　一、预习目标

　　1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。

　　2．理解电势是描述电场的能的物理量。

　　二、预习内容

　　1、你知道什么叫“类比”吗？

　　所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。

　　“类比”法是一种科学的研究方法。

　　2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似？

　　二、电势能与重力势能对比后得到：

　　结论： ，电势能减小；

　　电场力作负功(克服电场力做)， 。

　　静电力做的功等于电势能的减少量，公式

　　三、电势定义：

　　公式： 变形得： 。

　　课内探究学案

　　一、学习目标

　　1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB=WAB/q进行相关的计算．

　　2．理解电势是描述电场的能的物理量，知道电势与电势差的关系 ，电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电 势逐渐降低．

　　3．知道电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系．

　　二、学习过程

　　电势差与电势的关系。

　　电势差定义： 也叫 。

　　设电场中A点的电势为 ，B点的电势为 ，

　　电势差表示成

　　也可以表示成

　　显然

　　讨论与交流：

　　1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？

　　2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？

　　二、静电力做功与电势差的关系。

　　电荷q从电场中A点移到B点，静电力做功与电势差的关系。

　　WAB= = = =

　　即

　　或

　　讨论与交流：

　　1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？

　　2、WAB跟q、UAB有关吗？

　　三、反思总结

　　1、电势差和电势的概念。2、电势差和电势的区别。3、应用 计算时的注意事项。

　　四、当堂检测

　　1、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正确的是（ ）

　　A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比

　　B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q成正比

　　C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系

　　D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关

　　2、关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确的是（ ）

　　A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB = φB - φA

　　B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB = -UBA

　　C、φA 、φB都有正负，所以电势是矢量

　　D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点

　　课后练习与提高

　　1、有一个带电量q = -3.0×10-6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6.0×10-4J，从B点移到C点时，电场力做功9.0×10-4 J。试问：

　　（1）A、B、C三点之间的电势差UAB 、UBC和UCA各是多少？

　　（2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？

　　2、图中,a、b、c、d、e五点在一直线上,b、c两点间的距离等于d、e两点的距离.在a点固定放置一个点电荷,带电荷量为+Q,已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U.将另一个点电荷+q从d点移到e点的过程中( )

　　A.电场力做功qU B.克服电场力做功qU

　　C. 电场力做功大于qU D.电场力做功小于qU

　　当堂检测答案：1.BC 2.BD

　　课后练习与提高答案：1.200v -300v 100v (2) 200v -300v -6.0×10-4J 9.0×10-4J 2.D

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