高中物理《電勢(shì)和電勢(shì)差》優(yōu)秀教案

時(shí)間：2023-05-05 09:32:19 物理教案我要投稿

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　　教學(xué)目標(biāo)：

高中物理《電勢(shì)和電勢(shì)差》優(yōu)秀教案

　　1.理解電勢(shì)差的概念及期定義式，會(huì)根據(jù)電荷q在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做的功WAB計(jì)算UAB，會(huì)根據(jù)電勢(shì)差UAB計(jì)算電荷Q在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做的功WAB=qUAB

　　2.理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系UAB= A - B ，知道電勢(shì)的值與零電勢(shì)的選擇有關(guān)。

　　3.知道在電場(chǎng)中沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低。

　　4.知道什么是電勢(shì)能，知道電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系。

　　能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、綜合能力。

　　德育目標(biāo)：使學(xué)生能從類似的事物中找出共性。

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　電勢(shì)、電勢(shì)差的概念

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　電勢(shì)、電勢(shì)差的概念的引入

　　教學(xué)方法：

　　類比法、歸納法、問(wèn)題解決法

　　教學(xué)過(guò)程：

　　一、復(fù)習(xí)引入

　　一個(gè)帶正電的小球處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，會(huì)受到電場(chǎng)對(duì)它的力的作用，受力的方向如何呢？受力的大小呢？

　　（F＝Eq）。電荷在電場(chǎng)中受力的作用，我們引入了描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量，場(chǎng)強(qiáng)E。它是與有無(wú)電荷q無(wú)關(guān)的物理量，是由電場(chǎng)本身決定的物理量。

　　如果將帶電小球從Ａ點(diǎn)移動(dòng)到Ｂ時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)電荷做功嗎？從本節(jié)課開(kāi)始，我們從功和能的角度來(lái)研究電場(chǎng)。學(xué)習(xí)與電場(chǎng)能量有關(guān)的幾個(gè)物理量（展示課題）

　　二、新課教學(xué)

　　電場(chǎng)力做功的問(wèn)題我們不熟悉，但重力做功的問(wèn)題。下面我們將從重力做功的問(wèn)題出發(fā)來(lái)類比研究電場(chǎng)力做功。

　�。ㄒ唬╇妶�(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)

　�。ǔ鍪局亓ψ龉εc路徑無(wú)關(guān)的圖）

　　物體在重力作用下，從Ａ沿不同的路徑運(yùn)動(dòng)到Ｂ位置，重力做功勻?yàn)閙gh，與路徑無(wú)關(guān)。

　　與此類似，電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受力的作用，把電荷從Ａ移到電場(chǎng)中的Ｂ位置時(shí)，也可以沿不同的路徑運(yùn)動(dòng)。類似重力做功，電場(chǎng)力做功也與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。這個(gè)結(jié)論是從勻強(qiáng)電場(chǎng)得到的，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用。所以我們?cè)诤竺娴恼n程中，研究電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的問(wèn)題，可以認(rèn)為電荷沿直線運(yùn)動(dòng)到另一位置。這是電場(chǎng)力做功的一個(gè)特點(diǎn)。

　�。ǘ╇妱�(shì)差

　　1.引入（出示重力做功與重力成正比的圖）

　　如果我們讓不同的物體先后通過(guò)空間的Ａ、Ｂ兩個(gè)固定的位置。

　　如：重力為Ｇ物體，做功為Ｗ１＝ＧhＡＢ

　　重力為Ｇ２＝２Ｇ……Ｗ２＝…２ＧhＡＢ……

　　則：ＷＧＧ成正比，其比值

　　也就是說(shuō)重力場(chǎng)中確定的兩點(diǎn)間的高度差是一定的。與重物Ｇ的大小無(wú)關(guān)與有無(wú)重物下落是無(wú)關(guān)的。

　　但讓一重物在Ａ、Ｂ間落下時(shí)，則出Ｗ和Ｇ，可以用比值量度出hＡB。

　　類似地（出示電場(chǎng)力做功Ｑ與成正比的圖）

　　我們?cè)陔妶?chǎng)中Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間移動(dòng)不同電量的帶電體時(shí)：

　　如果q1=+ q，設(shè)電場(chǎng)力做功為Ｗ１＝Ｗ

　　則q２＝=+2q，則Ａ到Ｂ時(shí)，位移相等，在移動(dòng)過(guò)程的任一位置處，q２＝=+2q，則q２所受電場(chǎng)為q１的２倍，即移動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功Ｗ２＝２Ｗ……

　　則：Ｗ電 q成正比，為一定值。

　　這個(gè)比值是由電場(chǎng)的Ａ、Ｂ兩點(diǎn)的位置決定的量。

　　與在這兩個(gè)位置間移動(dòng)電荷的電量大小無(wú)關(guān)，與是正電荷、負(fù)電荷無(wú)關(guān)，與在無(wú)電荷q無(wú)關(guān)。只是讓這個(gè)電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)后，用功和電量的比值把它的大小量度出來(lái)。在物理學(xué)中，把這個(gè)比值叫做電場(chǎng)中Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間電勢(shì)差。

　　2.電勢(shì)差的概念：

　　板書(shū)：一、電勢(shì)差

　　1.定義：電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)Ａ移動(dòng)到另一點(diǎn)Ｂ時(shí)，電場(chǎng)力所做的功ＷＡＢ與電荷量q的比值ＷＡＢ／q，叫做Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。用ＵＡＢ表示。

　　2.定義式：ＵAB=

　　同ＡＢ電荷在電場(chǎng)中不同位置間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做的功多，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大。但兩點(diǎn)間電電勢(shì)差由電場(chǎng)本身決定，與Wq無(wú)關(guān)的。板書(shū)五：（１）點(diǎn)

　�。ǎ保┪锢硪饬x：電勢(shì)差是電場(chǎng)本身的性質(zhì)，與Wq無(wú)關(guān)。

　�。ǎ玻﹩挝唬�1V＝1J/C

　　電量為１Ｃ的正荷，在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做的功如果為１Ｊ，則兩點(diǎn)的電勢(shì)差為１伏特。

　　3.小練習(xí)：下面請(qǐng)看例１：

　　動(dòng)畫(huà)演示過(guò)程，標(biāo)出力和Ｖ的方向，指出Ａ到Ｂ的過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，則

　�。眨粒拢� ＝……＝２Ｖ。

　　如果從Ｂ到Ａ移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，其ＷＢＡ＝－ＷＡＢ

　　則ＵＢＡ＝＝－２Ｖ

　　由例題得到以下啟示：

　　(1):ＵＡＢ＝－ＵＢＡ，(2)由于q有正負(fù)，ＷＡＢ有正、負(fù)功，則其比值有可能為正、負(fù)值。一般我們只關(guān)心其大小，且電勢(shì)差的大小記為Ｕ電壓。初中物理中某導(dǎo)體兩端的電壓，指兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

　　得到板書(shū)：

　　(3)ＵＡＢ＝－ＵＢＡ (4)｜ＵＡＢ｜＝｜ＵＢＡ｜＝Ｕ

　　根據(jù)電勢(shì)差的定義式，得變形公式ＷＡＢ＝qUAB

　　板書(shū)：３：ＷＡＢ＝qUＡＢ

　　（三）電勢(shì)

　　我們用重力場(chǎng)中的高度差類比得到了電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差。重力場(chǎng)中還有高度一詞，表示什么意思呢？劈如說(shuō)選擇（室內(nèi)）地面作為參考平面，吊燈與地面之間的高度差為hA0=3m，我們也說(shuō)成吊燈的高度為３m。類似地，如果把電場(chǎng)中的某一點(diǎn)作為參考點(diǎn)，另一點(diǎn)Ａ與參考點(diǎn)之間的電勢(shì)差就叫作Ａ點(diǎn)的電勢(shì)。

　　電勢(shì)的概念

　　板書(shū)：二、電勢(shì)

　　定義：如果在電場(chǎng)中選擇某一點(diǎn)為參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），則Ａ點(diǎn)與參考點(diǎn)Ｏ之間的電勢(shì)差叫做Ａ點(diǎn)的電勢(shì)，記為 A，為特殊的電勢(shì)差。

　　A＝UＡＯ＝

　　所以其單位也是伏特。

　　下面做一個(gè)練習(xí)，求電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)

　　已知：q＝+1C

　�。祝粒茫�15Ｊ

　�。祝拢茫剑担� UBC

　�。祝模茫�-3Ｊ UＡＣＵCD

　�。ㄟ呎故玖Ψ治鰹楹握Α⒇�(fù)功）

　　則以Ｃ點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，則：