2020屆高中物理 第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系說(shuō)課稿 新人教版選修3-1

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1、第6節(jié) 電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 一.說(shuō)教材1. 教材地位.本節(jié)課學(xué)習(xí)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系.教材以勻強(qiáng)電場(chǎng)為例進(jìn)行,介紹二者的關(guān)系.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度是本章重要的概念,因?yàn)樗鼈兎謩e描述了電場(chǎng)的兩大性質(zhì):能的性質(zhì)和力的性質(zhì).因此從教材地位來(lái)說(shuō),本節(jié)內(nèi)容起一個(gè)橋梁、紐帶的作用,將電場(chǎng)的兩大性質(zhì)聯(lián)系起來(lái).2. 教材特點(diǎn).內(nèi)容較小 (只有11行文字) ,應(yīng)用性強(qiáng),在以后的許多問(wèn)題中都會(huì)涉及本節(jié)知識(shí)的應(yīng)用;邏輯推理能力的要求較高,在推導(dǎo)U=Ed的過(guò)程中要能夠切實(shí)理解推導(dǎo)的條件,需要相關(guān)知識(shí)點(diǎn)(W=Fs)方可完成推導(dǎo).二.說(shuō)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力目標(biāo)：1、 理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)

2、這個(gè)關(guān)系式。2、會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。3、通過(guò)分析尋找物理量之間在內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。（一） 過(guò)程與方法1、教師通過(guò)問(wèn)題教學(xué)法，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析推理。2、學(xué)生利用學(xué)過(guò)的知識(shí)分析推理，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用辯析。（二） 情感目標(biāo)1、從不同的角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)多角度多方面看問(wèn)題。2、通過(guò)公式的推導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)到物理中推理過(guò)程的邏輯美。三、教學(xué)重點(diǎn)：理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系d，并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。教學(xué)難點(diǎn)：會(huì)用關(guān)系式d進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。三.說(shuō)教學(xué)重難點(diǎn)1. 重點(diǎn)是對(duì)U=Ed的推導(dǎo)和理解(尤其是成立條件的理解).2. 難點(diǎn)是對(duì)電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接關(guān)系的理解.3、突破方法：

3、首先強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)分別是描述電場(chǎng)這一事物的不同特性的物理量;然后在把電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)依附于電場(chǎng)的基礎(chǔ)上，借助于電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功而導(dǎo)致電勢(shì)能的改變這一動(dòng)態(tài)過(guò)程，導(dǎo)出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系;最后又通過(guò)分析、運(yùn)用等環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生深刻的體會(huì)所建立起來(lái)的關(guān)系的物理含義，較好的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。四.說(shuō)教學(xué)方法 教師提出不同的情景，提問(wèn)點(diǎn)撥，讓學(xué)生思考探究，最后師生共同歸納本節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)。教師引導(dǎo)、學(xué)生探究五、學(xué)習(xí)方法：自主探究+小組討六、教學(xué)過(guò)程1、電場(chǎng)強(qiáng)度量化了電場(chǎng)的力特性，電勢(shì)量化了電場(chǎng)的能特性。這一點(diǎn)學(xué)生已經(jīng)很清楚了，所以一開(kāi)始提出這樣的問(wèn)題：我們研究了電場(chǎng)的力的特性，引入電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述它;我們還研

4、究了電場(chǎng)的能的特性，引入電勢(shì)來(lái)描述它。（由學(xué)生回答）那么描述電場(chǎng)的力的特性的電場(chǎng)強(qiáng)度和描述電場(chǎng)的能的特性的電勢(shì)之間會(huì)存在著某種關(guān)系嗎?讓學(xué)生討論并最終得出既然電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)的特性，那么它們之間就應(yīng)該存在著某種關(guān)系。2、探究并建立某兩個(gè)事物或事物的某兩個(gè)側(cè)面間的關(guān)系，通常情況下需要借助于某個(gè)媒介來(lái)進(jìn)行，而對(duì)于媒介，則要求能與雙方都有著某種聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生得出選擇的媒介是“功”（ 因?yàn)樽龉Ρ仨氂辛?，另一方面還因?yàn)樽龉Ρ厝灰鹉艿淖兓?。這一點(diǎn)學(xué)生可以想到）3、建立 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系情景一(AB位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn))如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動(dòng)到B點(diǎn),AB間距離為d,

5、場(chǎng)強(qiáng)為E, AB兩點(diǎn)間 電勢(shì)差為U,求電場(chǎng)力的功W=qU W=qEd所以:U=Ed情景二(AC位于勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn))如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動(dòng)到C點(diǎn), A.B間距離為d,場(chǎng)強(qiáng)為E, AC兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U,求：電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力的功W=qU W=Fs (s為在力的方向上的位移).W=qEd(A.B間的距離) 所以:U=Ed(A.B間的距離).4、讓學(xué)生根據(jù)以上推導(dǎo)用文字將二者關(guān)系表述出來(lái)(1)式表明:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)的距離的乘積;(2)式表明:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。5、公式的使用條件讓學(xué)生

6、討論得出(1)電場(chǎng)必須是勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)兩點(diǎn)的連線必須與電場(chǎng)方向平行。(3) 電場(chǎng)中，電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向情景三(AB位于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)EBEA)如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動(dòng)到B點(diǎn),A.B間距離為d,AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U,求電場(chǎng)力的功. A BW=qEd在這里不能成立,但W=qU還能成立 所以:U=Ed不能成立請(qǐng)同學(xué)們比較AB和AC間的電勢(shì)差誰(shuí)大？ 這里可以借用平均思想（二）電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系情景四(A與B,C與D分別位于非勻強(qiáng)電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)EBEA,EcED)讓學(xué)生：先比較A和B 的場(chǎng)強(qiáng)大小，電勢(shì)的高低。再比較C和D。電勢(shì)大場(chǎng)強(qiáng)不一定大，場(chǎng)

7、強(qiáng)大的地方電勢(shì)不一定大（三）例： (1)如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，它們的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形，AB0.12m，AC0.05m，把一電荷量q110-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為510-7J，把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功仍為510-7J，由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)?，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 ，B、C兩點(diǎn)帶電電勢(shì)差是 ?！窘馕觥坑深}意可知：電荷從B移到A、C兩點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等，表明電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等，故A、C兩點(diǎn)具有相同的電勢(shì)，A、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，由于電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，所以場(chǎng)強(qiáng)方向與AC連線垂直；又由于負(fù)電荷從B移到A或C時(shí)電場(chǎng)力做正功，表明負(fù)電荷受到的電

8、場(chǎng)力方向由B指向等勢(shì)面AC，故場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)當(dāng)由等勢(shì)面AC指向B，即由A指向B。B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBCA、 C兩點(diǎn)在等勢(shì)面上，UBAUBC50V，由圖示可知AB垂直于AC，故場(chǎng)強(qiáng)：(2) 完成本節(jié)學(xué)案（四）小結(jié)：1.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed2.d沿著電場(chǎng)線上的距離3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系也可以寫做： 4、場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系 (五)作業(yè):問(wèn)題與練習(xí)2.3板書設(shè)計(jì)：一、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的不同之處、物理意義不同：電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)力的特征，電勢(shì)差描述電場(chǎng)能的特征；、是矢量，是標(biāo)量；、表達(dá)式不同：q，U=W/q；、單位不同：為m ， U為V二、場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的聯(lián)系。、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中d、電場(chǎng)中，電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向；、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。