|
 |
教案标签 |
|
 |
|
ID号:4492
标题:《电势差和电势》教学设计与反思
频道:高中教案
栏目:高中物理教案
属性: 热
作者:凉菜
来源:旧版导入
点击:
编辑:管理员
时间:2006-9-14 |
|
|
广告位置 |
|
|
|
广告位置 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
《电势差和电势》教学设计与反思 |
|
作者：凉菜 文章来源：旧版导入 点击数： 更新时间：2006-9-14  |
|
|
《电势差和电势》教学设计与反思
凉菜
教材分析
●教学目标
一、知识目标
1.理解电势差的概念及其定义式UAB= ，会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算电势差UAB,会根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB=qUAB.
2.理解电势的概念，知道电势和电势差的关系UAB=φA－φB.知道电势的值与零电势的选择无关.
3.知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低.
4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系.
二、能力目标
培养学生的分析能力，综合能力
三、德育目标
使学生能从类似的事物中找出共性.
●教学重点
电势、电势差的概念
●教学难点
电势、电势差的概念引入
●教学方法
类比法
●教具准备
小黑板
●课时安排
1课时
●教学过程
用小黑板出示本节课的学习目标：
1.知道电势差和电势是从电场力做功，电场有能量来描述电场的物理量.
2.理解电势差的物理意义.会用电势差的公式及其变形W=qU进行计算.
3.理解电势的物理意义.会用电势的差值表示电势差，会比较电场中各点电势高低.
学习目标完成过程
一、复习提问，引入新课
［问题］电场的两个基本性质是什么？
［学生答］电场的两个基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用（电场的力的性质），并使之具有能（电场的能的性质）.
［引言］前面已经学习了电场的力的性质.用场强来描述，今天我们来学习电场的能的性质，板书：电势差 电势
二、新课教学
［提出问题］电场的能的性质用什么物理量描述？
［引导］要考虑电场的能的性质，必涉及到电场力的做功.对它的讨论可类比于重力场中的重力做功.
［问题］重力做功有什么特点？
［学生答］重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关.对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多.只要两位置确定，即高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.
［问题］同样为场力做功，电场力做功是否也具有同样的特点呢？
［引导学生推理］
在匀强电场E中，电荷从A经任意路径运动到B，则
WAB=Eq·s
其中s为A、B间沿电场力方向的位移.
［结论］电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移
动的两位置有关.
［指出］对非匀强电场，也可证明电场力做功与路径无关.
［小黑板出示板书］
［总结，出示板书］
电势差：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场上所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差.在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB.
［问题］这是采用什么方法定义的？
［答］比值定义法.
［出示板书］
定义式：UAB=
［问题］UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？
［学生答］UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，WAB、q均无关，但可由UAB= 计算UAB. 而WAB却由q，UAB决定.这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到.
［引导学生得出］电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关.故电势差反映了电场本身的性质.
［出示板书］
物理意义：电势差反映了电场本身的性质.
［引导学生讨论，出示板书］
单位：伏特 符号V 1V=1 J/C
矢量性：标量→电场力做功可正可负，故两点间电势差也可正可负.正负表示大小.
［指示］应用WAB=qUAB时的两种思路：
①可将q,UAB，连同正负号一同代入.
②将q,UAB的绝对值代入.功的正负依据电场力的方向和位移（或运动）方向来判断.
应用UAB= 求UAB时，将WAB,q正负号一同代入.
［例题］在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10－11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10－11J.A、B两点间的电势差UBA等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
解：由电势差定义式，得
V
［练习］如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，电荷q=－2×10－9C由A点移到B点，电场力所做的功是多少？
解：电场力所做的功WAB=UAB·q=20×(－2×10－9)=－4.0×10－8J
或：电场力所做功WAB=UAB·q=20×2×10－9=4×10－8J.因F电方向从B到A，s方向由A到B，故电场力做负功.
［问题］大家知道，一个物体所处的高度如何确定？
［学生答］先确定一参考平面的高度为零，物体与参考平面的高度差即为物体的高度.一般选地面为参考平面.
［问题］能否由此确定电场中某点的电势？
［学生思考回答］选择一参考平面的电势为零，研究点与参考平面间的电势差即为该点的电势.
［指出］一般点电荷形成的电场中取无穷远处电势为零；电器接地时，取接地点、电势为零.
［教师总结，引导，出示板书］
电势：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功.
［指出］有了电势的概念，即可用两点的电势的差值来表示两点间的电势差.
UAB=φA－φB
UBA=φB－φA
［引导得出］电势也为一标量，可正可负，正负表示大小.
［问题］某点电势与零势点选取有关，那两点间电势差与零势点选取有关吗？
［学生答］类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关.
［问题］既然某点电势与零势点选取有关，那电场中某点的电势是否是可以变化的？
［引导学生分析］某位置的高度与零位置的选取有关.但我们知道这仅是说这一高度的数值，而这一位置的高度是确定的，跟在此处是否放置物体等无关.类似地，某点电势虽与零势点选取有关，但同样也仅是说这一电势的数值，而这一点的电势是确定的，跟在此是否放置电荷等无关.故电势也是描述电场性质的物理量.
［出示板书］
物理意义：电势是描述电场的能的性质的物理量.
［过渡］电势既然描述电场的性质，故不同点的电势不同，有高低之分，如何判断电势高低呢？
［引导学生分析］只要两点间的电势差的情况了解了，电势高低即可清楚，故可取一电荷在电场中移动讨论电场力做功.如
∵WAB＞0,q＞0
∴φA－φB=UAB= ＞0,即φA＞φB
∵WAB＜0,q＜0,
∴φA－φB=UAB= ＞0,即φA＞φB
［结论，出示板书］
沿电场线方向，电势越来越低.
［过渡］刚才讨论了电场力做功，这一过程必对应能的转化，类比于重力做功对应使重力势能转化，电场力做功对应也是一种势能的转化，称之为电势能.
［问题］那电场力做功，对应的电势能怎样转化？
［学生分析］
重力做多少功，重力势能减少多少？
重力做多少负功，重力势能增加多少？
类比：电场力做多少功，电势能就减少多少.
电场力做多少负功，电势能就增加多少.
［练习］电场中A、B两点的电势是φA=800 V,φB=－200 V,把电荷q=－1.5×10－8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
解：UAB=φA－φB=800－(－200)=1000 V
∴WAB=qUAB=(－1.5×10－8)×1000=－1.5×10－5 J
电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10－5J.
三、巩固练习
1.关于静电场中某点电势的正、负，正确的说法是哪个？
A.电势的正、负取决于把电荷从零电势点移到该点的过程中电场力做功的正负
B.电势的正、负取决于场源电荷的正、负，若该点处在正场源电荷周围的静电场中，它的电势一定是正的
C.电势的正、负取决于零电势位置的选定
D.电势的正、负取决于电荷在该点所具有的电势能的正、负
答：C
2.将带电量为6×10－6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10－5J的功，则
（1）A、C间的电势差UAC.
（2）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？
解：（1）UAC= 3 V
(2)∵WAC=WAB+WBC=－3×10－5+1.2×10－5=－1.8×10－5J
可见电势能增加了1.8×10－5J.
四、小结
通过本节学习，主要学了以下几个问题：
1.电势差、电势两个概念均采用比值定义法定义，都与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质.
2.电势差、电势、电场力做功，电势能类比于重力场中的高度差、高度、重力做功，重力势能来学习、理解，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法.
3.应用以下公式计算时注意：
（1） ，将WAB，q正、负号一同代入.
（2）WAB=q·UAB两种处理方法：
a.将q、UAB的正负号一同代入
b.将q、UAB的绝对值代入，根据电场力与位移（或运动）方向间关系判断电场力做功的正负.
（3）UAB=φA－φB,UAB=φB－φA.
五、作业
1.习题1-4题
2.预习下节内容——等势面
六、板书设计
|
|
| 教案录入： 责任编辑：管理员 |
|
|
上一篇教案： 串并联电路的应用
下一篇教案： 信息基础表示 |
|
|
| 【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
|
|
|
|
|
|
