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).因此從教材地位來說,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. 2. 教材特點(diǎn).①內(nèi)容較小 (只有11行文字) ,應(yīng)用性強(qiáng),在以后的許多問題中都會(huì)涉及本節(jié)知識(shí)的應(yīng)用;②邏輯推理能力的要求較高,在推導(dǎo)U=Ed的過程中要能夠切實(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)

2、強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)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） 過程與方法 1、教師通過問題教學(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)多角度多方面看問題。 2、通過公式的推導(dǎo)讓學(xué)生體會(huì)到物理中推理過程的邏輯美。 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Ｕ＝Ｅd，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Ｕ＝Ｅd進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 三.說教學(xué)重難點(diǎn) 1. 重點(diǎn)是對(duì)U=E

3、d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)無直接關(guān)系的理解. 3、突破方法： 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)所建立起來的關(guān)系的物理含義，較好的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。 四.說教學(xué)方法 ??? 教師提出不同的情景，提問點(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)過程 1、電場(chǎng)強(qiáng)度量化了電場(chǎng)的

4、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，所以一開始提出這樣的問題： 我們研究了電場(chǎng)的力的特性，引入電場(chǎng)強(qiáng)度來描述它;我們還研究了電場(chǎng)的能的特性，引入電勢(shì)來描述它。（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)

5、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,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)

6、系表述出來 (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)EB>EA) 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.. ?????????????????????????????? ?????????????

7、????????????????? A??????? B W=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)差誰大？ 這里可以借用平均思想 （二）電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度無直接關(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)EB>EA,Ec

8、A、B、C三點(diǎn)，它們的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形，AB＝0.12m，AC＝0.05m，把一電荷量q＝－1×10-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為5×10-7J，把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功仍為5×10-7J，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 。 【解析】由題意可知：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

9、，表明負(fù)電荷受到的電場(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UBC＝ A、 C兩點(diǎn)在等勢(shì)面上，UBA＝UBC＝50V，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=Ed 2.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)無直接關(guān)系 (五)作業(yè):問題與練習(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 １、物理意義不同：電場(chǎng)強(qiáng)度Ｅ描述電場(chǎng)力的特征，電勢(shì)差Ｕ描述電場(chǎng)能的特征； ２、Ｅ是矢量，Ｕ是標(biāo)量； ３、表達(dá)式不同：Ｅ＝Ｆ／q　　，U=W/q； ４、單位不同：Ｅ為Ｖ／m ， U為V 二、場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的聯(lián)系。 １、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中Ｅ＝ＵＡＢ／d ２、電場(chǎng)中，電勢(shì)降落最快的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的方向； ３、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。