2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-1 選修三1.4《電勢和電勢差》 WORD教案2.doc

2019-2020年新課標(biāo)粵教版3-1 選修三1.4電勢和電勢差 WORD教案2教學(xué)目標(biāo)：1.理解電勢差的概念及期 定義式，會根據(jù)電荷q在電場中移動時電場力所做的功WAB計(jì)算UAB，會根據(jù)電勢差UAB計(jì)算電荷Q在電場中移動時電場力所做的功WAB=qUAB2.理解電勢的概念，知道電勢與電勢差的關(guān)系UAB=A -B ，知道電勢的值與零電勢的選擇有關(guān)。3.知道在電場中沿著電場線的方向電勢越來越低。4.知道什么是電勢能，知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系。能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、綜合能力。德育目標(biāo)：使學(xué)生能從類似的事物中找出共性。教學(xué)重點(diǎn)：電勢、電勢差的概念教學(xué)難點(diǎn)：電勢、電勢差的概念的引入教學(xué)方法：類比法、歸納法、問題解決法教學(xué)過程：一、復(fù)習(xí)引入一個帶正電的小球處于勻強(qiáng)電場中，會受到電場對它的力的作用，受力的方向如何呢？受力的大小呢？（FEq）。電荷在電場中受力的作用，我們引入了描述電場力的性質(zhì)的物理量，場強(qiáng)E。它是與有無電荷q無關(guān)的物理量，是由電場本身決定的物理量。如果將帶電小球從點(diǎn)移動到時，電場力對電荷做功嗎？從本節(jié)課開始，我們從功和能的角度來研究電場。學(xué)習(xí)與電場能量有關(guān)的幾個物理量（展示課題）二、新課教學(xué)電場力做功的問題我們不熟悉，但重力做功的問題。下面我們將從重力做功的問題出發(fā)來類比研究電場力做功。（一）電場力做功與路徑無關(guān)（出示重力做功與路徑無關(guān)的圖）物體在重力作用下，從沿不同的路徑運(yùn)動到位置，重力做功勻?yàn)閙gh，與路徑無關(guān)。與此類似，電荷在勻強(qiáng)電場中受力的作用，把電荷從移到電場中的位置時，也可以沿不同的路徑運(yùn)動。類似重力做功，電場力做功也與運(yùn)動路徑無關(guān)。這個結(jié)論是從勻強(qiáng)電場得到的，對于非勻強(qiáng)電場也適用。所以我們在后面的課程中，研究電荷在電場中移動時，電場力做功的問題，可以認(rèn)為電荷沿直線運(yùn)動到另一位置。這是電場力做功的一個特點(diǎn)。（二）電勢差1.引入（出示重力做功與重力成正比的圖）如果我們讓不同的物體先后通過空間的、兩個固定的位置。如：重力為物體，做功為h重力為h則：成正比，其比值也就是說重力場中確定的兩點(diǎn)間的高度差是一定的。與重物的大小無關(guān)與有無重物下落是無關(guān)的。但讓一重物在、間落下時，則出和，可以用比值量度出hB。類似地（出示電場力做功與成正比的圖）我們在電場中、兩點(diǎn)間移動不同電量的帶電體時：如果q1=+ q，設(shè)電場力做功為則q=+2q，則到時，位移相等，在移動過程的任一位置處，q=+2q，則q所受電場為q的倍，即移動過程中電場力做的功則：電q成正比，為一定值。這個比值是由電場的、兩點(diǎn)的位置決定的量。與在這兩個位置間移動電荷的電量大小無關(guān)，與是正電荷、負(fù)電荷無關(guān)，與在無電荷q無關(guān)。只是讓這個電荷在這兩點(diǎn)間移動后，用功和電量的比值把它的大小量度出來。在物理學(xué)中，把這個比值叫做電場中、兩點(diǎn)間電勢差。2.電勢差的概念：板書：一、電勢差1.定義：電荷q在電場中由一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)時，電場力所做的功與電荷量q的比值q，叫做、兩點(diǎn)間的電勢差。用表示。2.定義式：AB=同電荷在電場中不同位置間移動時，電場力做的功多，兩點(diǎn)間的電勢差大。但兩點(diǎn)間電電勢差由電場本身決定，與Wq無關(guān)的。板書五：（）點(diǎn)（）物理意義：電勢差是電場本身的性質(zhì)，與Wq無關(guān)。（）單位：1V1J/C電量為的正荷，在電場中兩點(diǎn)間移動時，電場力做的功如果為，則兩點(diǎn)的電勢差為伏特。3.小練習(xí)：下面請看例：動畫演示過程，標(biāo)出力和的方向，指出到的過程，電場力做正功，則。如果從到移動時，電場力做負(fù)功，其則由例題得到以下啟示：(1):，(2)由于q有正負(fù)，有正、負(fù)功，則其比值有可能為正、負(fù)值。一般我們只關(guān)心其大小，且電勢差的大小記為電壓。初中物理中某導(dǎo)體兩端的電壓，指兩點(diǎn)間的電勢差。得到板書：(3) (4)根據(jù)電勢差的定義式，得變形公式qUAB板書：qU （三）電勢我們用重力場中的高度差類比得到了電場中兩點(diǎn)的電勢差。重力場中還有高度一詞，表示什么意思呢？劈如說選擇（室內(nèi)）地面作為參考平面，吊燈與地面之間的高度差為hA0=3m，我們也說成吊燈的高度為m。類似地，如果把電場中的某一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，另一點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電勢差就叫作點(diǎn)的電勢。電勢的概念板書：二、電勢定義：如果在電場中選擇某一點(diǎn)為參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)），則點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電勢差叫做點(diǎn)的電勢，記為A，為特殊的電勢差。AU所以其單位也是伏特。下面做一個練習(xí)，求電場中各點(diǎn)的電勢15V 5V 0V -3V A B C D 已知：q+1C15 UBC -3 U CD（邊展示力分析為何正功、負(fù)功）則以點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則：類似地：，（做成填空）則A15V 5V D3V從計(jì)算中得到：電勢有正、負(fù)值，是表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)的電勢低，不代表方向，是標(biāo)量。此時：AB之間的電勢差呢？推導(dǎo)： 經(jīng)觀察，與A、B點(diǎn)的電勢有何關(guān)系？（UAB=A-B）原來，AB點(diǎn)的電勢差就是A、B點(diǎn)的電勢之差，其值為負(fù)，表示A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低是標(biāo)量。不代表方向。如果以B點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，則A、C點(diǎn)的電勢呢？則A=UAB=10V B=0V看來，取不同的零電勢點(diǎn)，各點(diǎn)的電勢不同.此時AC點(diǎn)的電勢差呢？ UAC=A-c=10V-（-5V）=15V與原來以C點(diǎn)為零電勢點(diǎn)的電勢差相等。所以電勢差是絕對的，與零電勢點(diǎn)的選擇無關(guān)，電勢是相對的出示板書內(nèi)容：UAB= A-B說明：電勢是相對的，電勢差是絕對的再看例題中各點(diǎn)的電勢，沿著電場線的方向，電勢逐漸降低。練習(xí)：例：注意分析10V為什么？正電荷由 點(diǎn)，與位移的方向做什么功？則WAB= qUAB410-8J則電勢能增加了410-8J，其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。如果電荷為負(fù)電荷，在同一電場由一點(diǎn)A移動到同一點(diǎn)B呢？由于電場沒關(guān)，兩點(diǎn)的位置沒有變，則AB間的電熱差不變。所以WAB= qUAB210-8J電勢能減少了，轉(zhuǎn)化成了其它形式的能。此題還可由W=U來計(jì)算，W的正負(fù)根據(jù)分析得出，正功為正，負(fù)功為負(fù)。四、小結(jié)：1.類比重力場的高度差引入電勢差：反映了電場的能的性質(zhì)與q無關(guān)UAB= 與q無關(guān)2.類比重力場的高度引入電勢