2019-2020年新課標(biāo)人教版3-1選修三1.6《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》WORD教案7.doc

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2019-2020年新課標(biāo)人教版3-1選修三1.6《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》WORD教案7 教學(xué)目標(biāo)： （一）知識(shí)與技能 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，并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。 2、會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 3、理解電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接的關(guān)系。 （二）過(guò)程與方法 通過(guò)推導(dǎo)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生的分析能力和推理能力得到進(jìn)一步培養(yǎng) （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)、電勢(shì)差的關(guān)系，使學(xué)生在遇到具體問(wèn)題時(shí)要注意分析，不要武斷地下結(jié)論，使學(xué)生養(yǎng)成多角度多方面看問(wèn)題的學(xué)習(xí)品質(zhì)。 教學(xué)重點(diǎn) U=Ed及其成立條件。 教學(xué)難點(diǎn) 電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)無(wú)直接的關(guān)系；會(huì)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。 教學(xué)方法 分析歸納法。 教學(xué)用具： 多媒體輔助教學(xué)設(shè)備 教學(xué)過(guò)程 （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 1、電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)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？ ［學(xué)生思考后分析］可仍從電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線的分布圖討論： 等勢(shì)面上，每相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間距表示它們間的電勢(shì)差，故可用等勢(shì)面的疏密來(lái)表示電勢(shì)差.由圖知，電場(chǎng)線密處，等勢(shì)面也密，即場(chǎng)強(qiáng)大處，電勢(shì)差也大. 教師：場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有何定量關(guān)系？ 引導(dǎo)學(xué)生討論在勻強(qiáng)電場(chǎng)中它們間的關(guān)系. 右圖是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，A、B是沿電場(chǎng)方向上的兩點(diǎn)，其電勢(shì)差為U，A、B之間相距為d?，F(xiàn)將一個(gè)電量為q的電荷由A移到B，你可以用幾種方法計(jì)算電場(chǎng)力所做的功？ （1）W＝Fd＝qEd （2）W＝qU 即得：U＝Ed 或 E＝U／d 若A、B不在同一條電場(chǎng)線上： 如右圖根據(jù)電勢(shì)差的定義式，得 UAB= 用d表示A、B在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離AB′，則上式可寫為：UAB =Ed 師生互動(dòng)，得出總結(jié)結(jié)論：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。 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)不能寫成Fs. 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］由UAB=Ed，得到：，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，可得E的單位為V/m，即1 V/m=1 N/C。 ［引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)］1 V/m=1 N/C 1 V/m= （三）實(shí)例探究： 【例1】如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的M、N兩點(diǎn)距離為2 cm，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為5 V，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？ 解：根據(jù)，得 =500 V/m. 【例2】如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E＝4.0103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距5.cm的A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)強(qiáng)度成30角。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 解析：A、B連線不沿電場(chǎng)方向，不能直接用公式UAB＝Ed計(jì)算A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的平面這一性質(zhì)，可過(guò)B點(diǎn)作一等勢(shì)面，在等勢(shì)面上找一點(diǎn)，使A、的連線沿場(chǎng)強(qiáng)方向，求即可. 解：過(guò)B點(diǎn)作一垂直于電場(chǎng)線的平面即等勢(shì)面，過(guò)A點(diǎn)作電場(chǎng)線的平行線，二者交于點(diǎn)，如圖，顯然 N/C=1.7102 N/C 【例3】圖中，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，已知AC⊥BC，∠ABC=60，BC＝20 cm.把一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A移到B，靜電力做功為零；從B移到C，靜電力做功為J，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是 A.865 V/m，垂直AC向左 B.865 V/m，垂直AC向右 C.1000 V/m，垂直AB斜向上 D.1000 V/m，垂直AB斜向下 解析：把電荷q從A移到B電場(chǎng)力不做功，說(shuō)明A、B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上。因該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，等勢(shì)面應(yīng)為平面，故圖中直線AB即為等勢(shì)線，電場(chǎng)方向應(yīng)垂直于等勢(shì)面，可見，選項(xiàng)A、B不正確。 V=-173 V，B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)低173 V，因電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，所以場(chǎng)強(qiáng)方向必垂直于AB斜向下。場(chǎng)強(qiáng)大小=V/m=1000V/m。 故：選項(xiàng)D正確。 （四）課堂總結(jié)： 一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 ：U=Ed ①只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) ②d：沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 二、有關(guān)于計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)公式： （適用于任何電場(chǎng)） （只適用于點(diǎn)電荷） （只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)） 課余作業(yè) 書面完成P27“問(wèn)題與練習(xí)”第1、2、3題；思考并回答第4題。