高中物理 第一章 第6节 电势差与电势强度的关系教案 新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案VIP免费

6．电势差与电势强度的关系三维目标知识与技能1．理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系，对于公式U＝Ed要知道推导过程；2．能够熟练应用U＝Ed解决有关问题；3．理解电势与场强无直接的关系。过程与方法通过匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生分析、解决问题的能力。情感态度与价值观从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学的逻辑美。教学重点1．匀强电场中电势差与电场强度的关系；2．U＝Ed及其成立条件及正确应用。教学难点电势与场强无直接的关系。教法建议本节课是通过分析、推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的，教学中重视启发学生联想、分析物理量之间的关系，使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论。教具准备投影仪、课件。课时安排1课时教学过程［新课导入］问题：你学过哪些描述电场性质的物理量？电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。问题：等势面的特点？等势面的特点：①同一等势面上各点的电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。电荷从一个等势面上的任一点移到另一个等势面上的任一点，电势能的变化量相同，电场力做的功相同。②等势面一定和电场线垂直，且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。③在相邻等势面间电势差值相同的情况下，等势面密处场强大，等势面疏处场强小。④不同电势的等势面在空间不能相交，同一电势的等势面一般也不相交。既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，电场强度是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移送电荷做功相联系的。正像力和功有联系一样，电场强度和电势差也是有联系的。那么电场强度E和电势差U又有什么关系呢？本节课以匀强电场为例来研究它们的关系。［新课教学］一、电势与电场强度的关系1．电场强度E大的地方电势φ不一定高。电势φ高的地方电场强度E不一定大。问题：①电场强度大的地方电势是否一定高？反之，电势高的地方电场强度是否一定大？②电场强度为零的点电势是否一定为零？反之，电势为零的地方电场强度是否一定为零？分析：电场强度的值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关。电场强度是矢量，电势是标量，所以上述问题没有肯定答复。理论上规定无穷远处为零电势点，下面从直观表示它们的电场线和等势面的分布图讨论。下面以正、负点电荷的电场为例分析：在正的点电荷形成的电场中，A比B所在处的电场线密，所以EA＞EB；而沿电场线的方向，电势是逐渐降低的，所以φA＞φB。故在正的点电荷形成的电场中，电场强度E大的地方电势φ一定高。(注意：不能从若干特殊例子随便概括出带有一般性的结论。要想肯定一个命题，必须做一般性的证明，要想否定一个命题，只要举出一个反例即可)在负的点电荷形成的电场中，C比D所在处的电场线密，所以EC＞ED；而沿电场线的方向，电势是逐渐降低的，所以φC＜φD。故在负的点电荷形成的电场中，电场强度E大的地方电势φ一定低。总结：电场强度E大的地方电势φ不一定高。电势φ高的地方电场强度E不一定大。2．电场强度E为零的点电势φ不一定等于零，电势φ为零的地方电场强度E也不一定等于零。问题：电场强度为零的点电势是否一定为零？反之，电势为零的地方电场强度是否一定为零？下面从等量同、异种点电荷的电场分析：在等量同种点电荷的电场中，两点电荷连线的中点，根据场强矢量的叠加，此点E＝0。而选取一条无限接近该点的电场线可知：沿电场线方向电势降低，至无穷远处为0，则该点φ＞0。在等量异种点电荷的电场中，由图知，两点电荷连线的中垂线为一等势面并伸向无穷远，所以此点φ＝0。根据场强矢量的叠加，此点E≠0。总结：电场强度E为零的点电势φ可以不等于零，电势φ为零的地方电场强度E也可以不等于零。结论：电场强度E与电势φ无直接关系。二、电势差与电场强度的关系问题：场强与电势差也无直接关系吗？如何进行讨论呢？分析：仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论。等势面上，每相邻两个等...