人教高中物理選修31第一章第5節(jié)電勢差教學(xué)案例

電勢差教學(xué)案例 我們以電勢差為例引導(dǎo)學(xué)生進行探究式學(xué)習(xí)。老師先引導(dǎo)學(xué)生掌握電勢差的概念，并會應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功；再通過類比法教學(xué)，使學(xué)生進一步理解電勢差的概念；最后應(yīng)用所學(xué)知識自己推導(dǎo)靜電力做功與電勢差的關(guān)系式。學(xué)生在本節(jié)課的教學(xué)過程中，應(yīng)注重用類比法來理解電勢差的概念，會應(yīng)用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。學(xué)生應(yīng)學(xué)會用已知的知識，通過對比來解決未知的知識學(xué)習(xí)方法，并培養(yǎng)自己的邏輯思維能力。探究過程：（一）引入課題教師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了靜電力做功的特點，從靜電力做功的角度學(xué)習(xí)了電勢能和電勢的概念。下面簡要回顧一下上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容。（1）靜電力做功的特點：（學(xué)生回答） （2）電勢：電場中某一點，電荷的_，叫做這一點的電勢。電勢是個相對的量，某點的電勢與_的選取有關(guān)。因此電勢有正、負，表示該點電勢比零電勢點高還是低。通常把_的電勢規(guī)定為零。教師：電場中兩點間電勢的差值，叫做電勢差。那么，電勢差與靜電力做功和電荷的電勢能之間有什么關(guān)系呢？下面我們就來推導(dǎo)它們間的關(guān)系。（二）探究過程1、電勢差與電勢的關(guān)系教師活動：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)電勢差與電勢的關(guān)系式設(shè)電場中A點的電勢為，B點的電勢為，則有或者表示成顯然討論：（1）電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？（2）電勢的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)嗎？為什么？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個概念相似？2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系教師活動：引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)靜電力做功與電勢差的關(guān)系式電荷q從電場中A點移到B點，由靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系可得：由電勢能與電勢的關(guān)系可得：；所以： 即 或 討論：UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？WAB由q、UAB決定嗎？學(xué)生回答UAB僅由電荷移動的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑，WAB、q均無關(guān)，但可由UAB=計算UAB，而WAB卻由q，UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到。引導(dǎo)學(xué)生得出電勢差UAB與q、WAB均無關(guān)，僅與電場中A、B兩位置有關(guān)。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。電勢差的物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。電勢差的單位：伏特 符號V 1V=1 J/C電勢差是標量。點評：知道了電場中兩點的電勢差，就可以很方便地計算在這兩點間移動電荷時靜電力做的功，而不必考慮靜電力和電荷移動的路徑。例題1（教材24頁）教師引導(dǎo)學(xué)生分析、求解。培養(yǎng)學(xué)生對概念的理解能力和分析解決問題的能力。例題之后教師要幫助學(xué)生及時總結(jié)點評：在應(yīng)用公式或時，對各物理量的符號的處理方法：計算時將各量的正、負號代入公式，并根據(jù)結(jié)果的正、負號進行判斷。3、探究練習(xí)：1、關(guān)于電勢差和電場力作功的說法中，正確的是 ( )A電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電量決定B電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電量決定C電勢差是矢量，電場力作的功是標量D在勻強電場中與電場線垂直方向上任意兩點2、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+210-11C，由A點移到B點，電場力做功WAB=410-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？解：由靜電力做功與電勢差的關(guān)系得VV3、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20 V，將點電荷q= -210-9C，由A點移到B點，靜電力所做的功是多少？解：電場力所做的功WAB=UABq=20（210-9）= -4.010-8J（三）探究總結(jié)：電場中兩點的電勢差，由電場本身的初、末位置決定，與在這兩點間移動電荷的電荷量、電場力做功的多少無關(guān)在確定的電場中，即便不放入電荷，任何兩點間的電勢差都有確定的值，不能認為UAB與WAB成正比，與q成反比只是可以利用WAB、q來測量A、B兩點電勢差UAB 電場力做功WqU功的大小對給定的電荷來說與其運動路徑無關(guān)，