高中物理人教版1第一章靜電場(chǎng)第5節(jié)電勢(shì)差【省一等獎(jiǎng)】

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能定性把握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定量關(guān)系。2、過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力．3、情感態(tài)度與價(jià)值觀從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)物理科學(xué)的力量。二、教學(xué)設(shè)想電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，兩者從不同的角度對(duì)電場(chǎng)性質(zhì)進(jìn)行描述。對(duì)于這節(jié)課的講解，只要求讓學(xué)生定性了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系就可以了。對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)，在講授時(shí)，只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式，即在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系公式，并通過(guò)公式變形，用比值的方法指出電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。通過(guò)分析，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力。三、教材分析本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，雖然前者是標(biāo)量，后者是矢量，但通過(guò)靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)是勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。四、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系難點(diǎn)：對(duì)公式U=Ed中d的理解及公式的正確運(yùn)用(d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢(shì)面的距離)五、教學(xué)方法講授法、推理法、歸納法六、教具準(zhǔn)備多媒體輔助教學(xué)設(shè)備、練習(xí)資料七、教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖

（一）引入新課［提問(wèn)］你學(xué)過(guò)哪些描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量？［學(xué)生答］電場(chǎng)的兩大性質(zhì)：①力的性質(zhì)，由電場(chǎng)強(qiáng)度描述，可用電場(chǎng)線形象表示；②能的性質(zhì)：由電勢(shì)、電勢(shì)差描述，可用等勢(shì)面形象表示。［提問(wèn)］等勢(shì)面有哪些特點(diǎn)？［學(xué)生答］等勢(shì)面的特點(diǎn)：①沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功；②等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，且電場(chǎng)線從高電勢(shì)指向低電勢(shì)；③任兩個(gè)等勢(shì)面不相交。［過(guò)渡］既然場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差都描述電場(chǎng)的性質(zhì)，它們之間一定存在關(guān)系、什么關(guān)系呢？下面我們就來(lái)推導(dǎo)它們間的關(guān)系。（二）進(jìn)行新課一、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系教師：投影片出示下列問(wèn)題，學(xué)生討論（1）電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)是否一定高？反之？（2）電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)電勢(shì)一定為零嗎？反之？學(xué)生：思考、討論并回答上面的問(wèn)題。［結(jié)論］場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系.二、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系教師：場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差也無(wú)直接關(guān)系嗎？如何進(jìn)行討論呢？引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強(qiáng)電場(chǎng)中它們間的關(guān)系.表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線。沿場(chǎng)強(qiáng)方向把電荷q由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，設(shè)A、B兩點(diǎn)間的距離為d電勢(shì)差為U，場(chǎng)強(qiáng)為E。★問(wèn)題：電場(chǎng)力所做的功是多少？［學(xué)生推導(dǎo)、板演］由功的定義和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知：W=Fd=qEd由電勢(shì)差定義可知W=qU綜合上式得到U=Ed提問(wèn)：若A、B與場(chǎng)強(qiáng)夾角為θ時(shí)，以上結(jié)論還成立嗎？學(xué)生思考、回答：由功的定義和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義可知：W=Fd=qEdcosθ由電勢(shì)差定義可知W=qU綜合上式得到U=Edcosθ☆結(jié)論：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積。1、表達(dá)式：U=EdU為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．2、適用條件：勻強(qiáng)電場(chǎng)3、公式變形：E=U/d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。但此公式不是U=Ed簡(jiǎn)單的變形，它的物理意義是：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向的距離的比值。這一比值在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中也適用，它表示兩點(diǎn)間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度。師生互動(dòng)，得出總結(jié)用d表示A、B在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離AB′，則上式可寫(xiě)為：UAB=Ed教師：上式是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中推出的，它適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)嗎？學(xué)生：思考、討論后回答：不適用。因?yàn)樵诜莿驈?qiáng)電場(chǎng)中，電荷從A移至B的過(guò)程中，受的電場(chǎng)力為變力，W電場(chǎng)不能寫(xiě)成Fs.［投影片出示結(jié)論］電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：UAB=Ed注：①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)②d：沿電場(chǎng)方向的距離［問(wèn)題］UAB=Ed這個(gè)式子表示什么含義？從式子中可看出E的單位是什么？［學(xué)生答］在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上的電勢(shì)差。由E=UAB/d，可得E的單位為V/m，即1V/m=1N/C。［引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)］1V/m=1N/C三、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別公式含義適用條件E=F/q電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式任意電場(chǎng)E=kQ/r2是真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式

真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)E=U/d是勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離）勻強(qiáng)電場(chǎng)四、實(shí)例探究電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系式的應(yīng)用【學(xué)以致用】?jī)蓧K帶電平行金屬板相距0.5m兩板間的電勢(shì)差為103V，兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)為多少V/m.兩板間有一個(gè)電子，它所受的電場(chǎng)力為多少N。【案例分析】如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5V,M、N連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角，則此電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度多大？【變式訓(xùn)練】如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E＝4．0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距5.0cm的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成300角。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差?！就卣咕毩?xí)】如圖所示，a、b是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩點(diǎn)已知兩點(diǎn)間的距離為0.4m，兩點(diǎn)的連線與電場(chǎng)線成37°角，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=×103V，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=______V/m，把電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=______J，電子的電勢(shì)能將______(填“增大”、“減少”或“不變”)說(shuō)明：用本節(jié)的兩個(gè)公式解題一定要注意適用條件，還要注意必須使用國(guó)際單位。通過(guò)此題可以看出場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降落最快的方向，即是通過(guò)相同距離電勢(shì)降落最大的方向。這個(gè)結(jié)論對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)也成立。

傾聽(tīng)、思考、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答傾聽(tīng)、回答思考、分析、推導(dǎo)、回答

培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問(wèn)題的能力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問(wèn)題的能力鞏固知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析解決問(wèn)題的能力（四）

小結(jié)1、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系2、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為：UAB=Ed或E=UAB／d注意：（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）3、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的區(qū)別：E=F/q(適用于任意電場(chǎng))E=kQ/r2（適用于點(diǎn)電荷）E=U/d（適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)）（五）板書(shū)設(shè)計(jì)：一、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系二、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為：UAB=Ed或E=UAB／d注意：（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）三、電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的