選修3-1
第一章
1.4電勢差設計
一【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容以電勢的概念為起點，再次運用類比的方法，把電勢差與高度差進行類比引入電勢差的概念。同時，得出電勢差與電勢零點的選擇無關。在物理學中，特別是在技術應用方面常用到的是電勢差的概念，電勢差往往比電勢更有意義。二【目標】
（一）知識與技能
理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量
知道電勢差與電勢零點的選取無關，熟練應用其概念及定義式進行相關的計算
知道電勢與電勢差的關系 ，
（二）過程與方法
培養(yǎng)學生的分析能力，抽象思維的能力，綜合能力
（三）情感態(tài)度與價值觀
　 通過對原有知識的加工，對新舊知識的類比、概括，培養(yǎng)學生知識自我更新的能力．
三【教學重點難點】
重點：電勢差的概念；
靜電力做功公式 的推導和該公式的具體應用。
難點：靜電力做功公式中正負號的應用與正負號的物理意義。
四【 學情分析】
對電勢差概念的引入，考慮到用電場力做功來引入比較具體，且可與力學中做功的概念直接聯(lián)系起來，教學中采用類比的方法，類比于力學中重力做功，通過電場力作功來引入，以增強知識的可感知性，這有助于學生的理解．在學習電勢差的表達式和定義式時，應該注意下標的使用規(guī)則和正負號表示的物理意義。所以，在教學過程中，從一個更高的全面的基準點對已學知識進行綜合，加強學生自身知識的再更新能力。，這樣使學生在已有知識中逐步理解，能幫助學生真正掌握電勢差的概念。
五【教學方法】
推導公式法、講授法
六【課前準備】
多媒體輔助教學設備或掛圖
七【課時安排】一課時

八【教學過程】
教師活動學生活動設計意圖
（一）預習檢查
★問題：電場的兩個基本性質(zhì)是什么？
☆答：電場的兩個基本性質(zhì)：
電場的力的性質(zhì)（ ）
電場的能的性質(zhì)（電勢能、電勢、 ）
在學習電勢時，我們知道，選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點的電勢的數(shù)值也會改變，那么，在物理學中，能不能找到一個更能反映電場的能的性質(zhì)的物理量呢？

傾聽、回答

鞏固知識點
（二）情景引入、展示目標
重力做功有什么特點？?
☆答：重力做功與路徑無關，僅跟物體的重力，物體移動的兩位置的高度差有關。對同一物體，兩位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差確定，移動同一物體重力做功就相同.?
★問題：
電場力做功具有什么特點呢？?
☆答：電場力做功也與路徑無關，僅跟電荷電量、電荷在電場中移動的兩位置有關。
▲結論：根據(jù)類比法，對于同一電荷，電場力對它所做的功，決定于兩位置， 也為一恒量。
（三）合作探究、精講點播
因此在物理學中，把這比值定義為電勢差。
1、定義：
電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點之間的電勢差UAB。
2、定義式：
★問題：
這是采用什么方法定義的？
☆答：比值定義法
★問題：
由什么決定？ 是否與 、q有關？
☆答： 僅由電荷移動的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑， 、q均無關。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到.?
▲教師：電勢差 與q、 均無關，僅與電場中A、B兩位置有關.故電勢差反映了電場本身的性質(zhì).?
3、物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì).（4）單位：伏特 符號：V 1V=1J/C



傾聽、思考、回答
↓


分析、思考


傾聽、思考、
理解、回答

培養(yǎng)學生的分析能力

培養(yǎng)思維、理解能力
↓


●二、電勢與電勢差
由 ；
；
；
得
▲電勢差是電場中兩點間的電勢的差值 （ ）
★問題：
電勢差的大小，與選取的參考點有關嗎？
☆答：類比于兩位置的高度差與零位置選取無關，兩點間的電勢差也與零勢差選取無關。
★問題：
電勢和電勢差都是標量，他們的正負號表示什么含義呢？
☆答：
電勢的正負表示該點比參考點的電勢大或�。�
電勢差的正負表示兩點的電勢的高低。


分析、回答


培養(yǎng)學生的思維能力和分析問題的能力
●三、功的計算
由 得
分析：應用 計算時，相關物理量用正、負值代入，其結果：
＞0，電場力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，電場力做負功， ＜0， ＜


思考、分析
↓

培養(yǎng)學生的分析能力
↓
（四）反思總結
通過本節(jié)學習，主要學了以下幾個問題：?
1、電勢差的概念采用比值定義法定義，與檢驗電荷q，電場力所做功無關，僅由電場本身的因素決定，故都表示電場本身的性質(zhì).?
2、電勢差類比于重力場中的高度差，這種類比方法是物理問題研究中常用的一種科學方法.?
3、應用以下公式計算時注意：?
（1） ，將WAB，q正、負號同代入.
＞0，電場力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，電場力做負功， ＜0， ＜
（2）
當堂檢測 ：
1、若帶正電荷的小球只受到電場力作用，則它在電場中（ D ）
A.一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動；
B.一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動；
C.不一定沿電場線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動；
D.不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動。
2、一個帶正電的質(zhì)點，電量q=2.0×10－9C，在靜電場中由a點移到b點，在這過程中，除電場力外，其他力作的功為6.0×10－5J，質(zhì)點的動能增加了8.0×10－5J，則a、b兩點間的電勢差Ua－Ub為（ B ）
A.3×104 V　　　　　　　B.1×104V
C.4×104 V　　　 　　 D.7×104 V


鞏固知識點
●五、練習作業(yè)
P21例題，P22-1、3
九．【板書設計】 第五節(jié) 電勢差
一、電勢差
（1）定義：
電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點之間的電勢差UAB。
（2）定義式：
（3）物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì).
（4）單位：伏特 符號：V 1V=1J/C
二、電勢與電勢差
三、功的計算
＞0，電場力做正功， ＞0， ＞ ；
＜0，電場力做負功， ＜0， ＜
十．【教學反思】
1、在講解電勢差和電勢的關系時還應該采用類比法（和高度，高度差相比），因怕學生混淆概念，沒有敢講，結果效果并不理想。
2、電場力做功與電勢能變化之間的關系，學生判斷較熟練。




學校：臨清三中 學科：物理 編寫人：高晶 審稿人：馬立震

第五節(jié) 電勢差學案
課前預習學案
一、預習目標
1．理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。
2．理解電勢是描述電場的能的物理量。
二、預習內(nèi)容
1、你知道什么叫“類比”嗎？
所謂類比，就是將兩個（或兩類）研究對象進行對比，根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性，進一步推斷它們在其他方面 也可能有相同或類似的屬性。
“類比”法是一種科學的研究方法。
2、電勢能和我們以前學過的哪種能量相類似？

二、電勢能與重力勢能對比后得到：
結論： ，電勢能減小；
電場力作負功(克服電場力做)， 。
靜電力做的功等于電勢能的減少量，公式

三、電勢定義：
公式： 變形得： 。


課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1．理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關，熟練應用其概念及定義式UAB=WAB/q進行相關的計算．
2．理解電勢是描述電場的能的物理量，知道電勢與電勢差的關系 ，電勢與零勢面的選取有關，知道在電場中沿著電場線的方向電 勢逐漸降低．
3．知道電勢能，知道電場力做功與電勢能改變的關系．

二、學習過程
電勢差與電勢的關系。
電勢差定義： 也叫 。
設電場中A點的電勢為 ，B點的電勢為 ，
電勢差表示成
也可以表示成
顯然
討論與交流：
1、電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？

2、電勢的數(shù)值與零電勢點的選取有關，電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取有關嗎？這與力學中學過的哪個概念相似？

二、靜電力做功與電勢差的關系。
電荷q從電場中A點移到B點，靜電力做功與電勢差的關系。
WAB= = = =
即
或
討論與交流：
1、UAB由什么決定？跟WAB、q有關嗎？

2、WAB跟q、UAB有關嗎？

三、反思總結
1、電勢差和電勢的概念。2、電勢差和電勢的區(qū)別。3、應用 計算時的注意事項。
四、當堂檢測
1、關于對UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正確的是（ ）
A、電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電量q成反比
B、在電場中A、B兩點移動不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比
C、UAB與q、WAB無關，甚至與是否移動電荷都沒有關系
D、WAB與q、UAB無關，與電荷移動的路徑無關
2、關于電勢差UAB和電勢φA 、φB的理解，正確的是（ ）
A、UAB表示B點與A點之間的電勢差，即UAB = φB - φA
B、UAB和UBA是不同的，它們有關系：UAB = -UBA
C、φA 、φB都有正負，所以電勢是矢量
D、零電勢點的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無窮遠處為零電勢點
課后練習與提高
1、有一個帶電量q = -3.0×10-6 C的點電荷，從電場中的A點移到B點時，克服電場力做功6.0×10-4J，從B點移到C點時，電場力做功9.0×10-4 J。試問：
（1）A、B、C三點之間的電勢差UAB 、UBC和UCA各是多少？
（2）若規(guī)定B點電勢為零，則A、C兩點的電勢φA和φC各是多少？該電荷在A、C兩點的電勢能EPA和EPC分別又是多少？

2、圖中,a、b、c、d、e五點在一直線上,b、c兩點間的距離等于d、e兩點的距離.在a點固定放置一個點電荷,帶電荷量為+Q,已知在+Q的電場中b、c兩點間的電勢差為U.將另一個點電荷+q從d點移到e點的過程中( )
A.電場力做功qU B.克服電場力做功qU
C. 電場力做功大于qU D.電場力做功小于qU

當堂檢測答案：1.BC 2.BD

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