电势差教学设计.doc
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高中物理（新课标）课堂教学教案年月日篇二：
电势差教案1
教学设计
（二）
教学分析
本节内容以比值法定义电势差的概念为起点，强化电势差与电场
力做功和试探电荷无关，运用理论探究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，从而得到电势差命名的由来。
在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。
引入电势差的概念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用wab＝quab来计算。
教学目标
1．运用类比值定义的方法，得到电势差的公式，让学生理解电
势差的概念。
2．推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之
间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
3．通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式，知道
两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。
教学重点难点
本节内容的重点是静电力做功公式uab＝wabq、wab＝quab的
理解和该公式的具体应用。
本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的
物理意义。
教学方法与手段
首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概念，运
用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式的理解，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。
通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。
让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。
课前准备
教学媒体
多媒体课件、实物投影仪。
知识准备
复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。
复习
高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。
学生活动设计
电势差、电势能概念抽象，本课采用类比方法。
学生活动主要安
排讨论、思考，要求学生能用准确的语言来表述定义的形式和归纳的过程。
教学过程
导入新课
[事件1]教学任务：
复习旧知，导入新课师生活动：
【导入新课】物体在重力作用下从高处向低处移动时，重力做功，
对于同一个物体，高度差越大，重力做功越多。
与此类似，同一个电荷从一点移动到另一点时，电场力做功越多，就说这两点间的电势差越大。
推进新课
[事件2]教学任务：
电势差的定义
师生活动：
【定义】电荷q在电场力作用下由a点移到另一点b的过程中，
电场力做的功wab与电荷量q的比值，叫a、b两点之间的电势差uab。
【定义式】uab＝wab/q
uab在数值上的含义：
即为电场力作用下两点间移动1库仑的
正电荷电场力做的功。
单位：
伏特符号v1v＝1j/c
电势差是标量。
[事件3]教学任务：
关于公式uab＝wabq的理解
【提出问题】uab由什么决定？
由wab、q决定吗？
wab由q、uab
决定吗？
【交流合作分析】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＝wab/q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。
【归纳总结】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。
【结论】电势差的物理意义：
电势差反映了电场本身的性质。
[事件4]教学任务：
课堂训练
对于电场中a、b两点，下列说法正确的是（）
a．电势差的定义式uab＝wab/q，说明两点间的电势差uab与电
场力做功wab成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
b．a、b两点间的电势差等于将正电荷从a点移到b点电场力所
做的功
c．将1c电荷从a点移到b点，电场力做1j的功，这两点间
的电势差为1v
d．电荷由a点移到b点的过程中，除受电场力外，还受其他力
的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
[事件5]教学任务：
推导公式wab＝quab并通过例题强化对
它的理解和应用
公式uab＝wab/q变形为wab＝quab
例题1将一个电荷量为－2×10－9c的点电荷从电场中的n点
移到m点，需克服电场力做功1.4×10－8j，n、m两点间的电势差unm为多少？
若将该电荷从m移到n，电场力做什么功？
umn为多少？
分析：
（1）wnm＝－1.4×10－8j，unm＝wnm/q＝－1.4×10－8
/－2×10－9v＝7v。
（2）wmn＝1.4×10－8j，umn＝wmn/q＝1.4×10－8/－2×10
－9v＝－7v可以看出unm＝－umn。
【方法点拨】
例题讲解，结合学生出现的问题，归纳以下注意事项：
1．应用wab＝quab计算时，相关物理量用正、负值代入计算，
符号的含义：
wab＞0，电场力做正功；wab＜0，电场力做负功；uab＞0，φa＞φb；uab＜0，φa＜φb。
2．知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点
间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。
[事件6]教学任务：
理论推导得出电势与电势差的关系
【提出问题】上题中，uab也有正负，它代表什么含义，又和电
势φa、φb存在着怎样的关系呢？
【问题情境】电荷q从电场中a点移到b时，静电力做功wab等
于电荷在a、b两点的电势能之差，那么电势差uab和a、b两点的电势φa、φb存在着怎样的关系呢？
【理论探究】电荷q从电场中a点移到b点，由静电力做功与
电势能变化的关系可得：
wab＝epa－epb由电势能与电势的关系φ
＝ep/q可得：
epa＝qφa；epb＝qφb得出wab＝q（φa－φb）又因为wab＝quab可得uab＝φa－φb或者表示成uba＝φb－φa显然uab＝－uba。
【结论】电场中两点间的电势差等于电场中两点间电势的差值，
这也是电势差命名的由来。
[事件7]见第36页[事件2]
[事件8]教学任务：
例题分析，综合运用所学知识见第38页篇三：
高二物理电势差教学案例
电势差
教学目标：
（一）知识与技能
掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
（二）过程与方法
通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
（三）情感、态度与价值观
培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。
教学重点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
归纳推理法、讲授法
教学过程：
（一）引入新课
教师：
上节课我们学习了静电力做功的特点，从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。
下面简要回顾一下上节课学习的内容。
（1）静电力做功的特点：
（学生回答）
（2）电势：
电场中某一点，电荷的__________________，叫做这一点的电势。
电势是个相对的量，某点的电势与__________的选取有关。
因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。
通常把______________的电势规定为零。
教师：
电场中两点间电势的差值，叫做电势差。
那么，电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢？
下面我们就来推导它们间的关系。
（二）进行新课
1、电势差与电势的关系
教师活动：
引导学生推导电势差与电势的关系式
设电场中a点的电势为?
a，b点的电势为?
b，则有
u
或者表示成ab?
?
a?
?
b
uba?
?
b?
?
a
显然
uab?
?
uba
讨论：
（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
（2）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？
为什么？
这与力学中学过的哪个概念相似？
2、静电力做功与电势差的关系
教师活动：
引导学生推导静电力做功与电势差的关系式
电荷q从电场中a点移到b点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：
wab?
epa?
epb
由电势能与电势的关系?
?
ep
q可得：
epa?
q?
a；epb?
q?
b
所以：
wab?
q（?
a?
?
b）
即
wab?
qu
或ab
uab?
wabq
讨论：
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=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。
电势差的物理意义：
电势差反映了电场本身的性质。
电势差的单位：
伏特符号v1v=1j/c
电势差是标量。
点评：
知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。
[例题1]（教材24页）
教师引导学生分析、求解。
培养学生对概念的理解能力和分析解决问题的能力。
例题之后教师要帮助学生及时总结点评：
在应用公式uwabq计ab?
wabq或wab?
quab时，对各物理量的符号的处理方法：
计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。
课堂练习：
1、关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是（）
a．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
b．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
c．电势差是矢量，电场力作的功是标量
d．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点
2、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uab等于多少？
b、a两点间的电势差uba等于多少？
解：
由静电力做功与电势差的关系得
uab?
wabq
ab?
4?
102?
10?
11?
11v?
2uba?
?
u?
?
2v
3、如图所示的电场中，a、b两点间的电势差uab=20v，将点电荷q=-2×10-9c，由a点移到b点，静电力所做的功是多少？
解：
电场力所做的功
wab=uab·q=20×（－2×10-9）=-4.0×10-8j
（三）课堂总结：
电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移
动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关．在确定的电场中，即便不放入电
荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为uab与wab成正比，与q成反比．只是可以利用wab、q来测量a、b两点电势差uab．
电场力做功w＝qu．功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场．
课余作业：
书面完成p25“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。
篇四：
电势差与电场强度的关系的教案
第六节、电势差与电场强度的关系（1课时）
教学目标
（一）知识与技能
掌握电势差与电场强度的关系
（二）过程与方法
通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系
（三）情感态度与价值观
1．培养学生的理论探究精神，
2．认识并欣赏自然规律的简洁美
重点：
匀强电场中电势差与电场强度的关系
难点：
电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。
学情分析：
的使用条件以及应用
教学过程：
（一）复习
1．电场强度：
放入电场中某点的电荷所受的静电力fq的比值，叫做该
电场力功的求法：
（1）w?
f电s
（2）wquab
2、电势差u都可以描述电场，那么两者之间有何关系？
（引入新课）
（二）新课教学
1培养
q从匀强电场中的a
a、b两点的电势差为uab，求：
w为多少？
（由学生自己推导，提
w?
quab）
（2）如图所示，匀强电场的电场强度为e，电荷q从a点移动到b点，求：
静电力做的功w为多少？
（由一学生上黑板板演，得到以下结论：
q所受的静电力是点的电场强度。
f?
qe
因为匀强电场中电场强度e处处相等，所以电荷q所受的静电力f
是一个恒力，静电
力做的功w为
w?
fd?
qed）
（3）比较功的两个计算结果，可以得到
uab?
ed
即：
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积
2．思考与讨论：
上面讨论中a、b两点位于同一条电场线上。
如
果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以
上结论吗？
试试看。
（本部分让学生充分进行讨论，各
抒己见，最后引导学生得到正确结论）
当d代表a、b两点沿电场线的距离时，还能得出
uab?
ed
3．电场强度与电势差的关系也可以写做
e?
uabd
它的意义是：
在匀强电场中，向距离的比值。
也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
[特]每米（v/m），这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（n/c）相同。
4．注意：
（1
（2）d。
（3
如：
处于电势相等，是一个等势体，若不选它为电势零点，导体上（结合说一说）
如：
点电荷产生的电场中某点定为电势零
如在匀强电场中场强相等，但各点电势不
电势相等的地方电场强度不一定相等。
如在等量的异种电荷的电场中，两电荷连但场强不相等。
而处于静电平衡的导体内部场强为零，处处相等，电势也相等
（三）问题与练习（通过本部分的练习，使学生掌握匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系式）
1、两块带电的平行金属板相距10cm，两板之间的电势差为9.0?
10v。
在两板间与两板等距离处有一粒尘埃，带有?
1.6?
10c的电荷。
这粒尘埃受到的静电力是多大？
这粒尘埃在静电力的作用下运动到带正电的金属板，静电力所做的功是多少？
?
13
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2、带有等量异号电荷、相距10cm的平行板a和b
之间有一个匀强电场（如图），电场强度
e?
2?
140v/m，方向向下。
电场中c点距b板3cm，
d点距a板2cm。
（1）c、d两点哪点电势高？
两点的电势差ucd等
于多少？
（2）如果令b板接地（即电势?
b?
0），则c和d的电势?
c和?
da板接地，则?
c和?
d各是多少？
在这两种情况中，ucd相同吗？
（3）一个电子从c点移动到d点，ed点，静电力做的功是否会发生变化？
（四）灵活应用（通过本题，开拓学生思路，培养学生应用
知识处理问题的灵活性）
某电场的电场线和等势面如图中的实现和虚线所示，过a、b
两点等势面的电势分别是?
a?
50v，?
b?
20v,那么a、）
1、2，3、4做练习。
篇五：
电势差与电场强度的关系教学设计
《电势差与电场强度的关系》教学设计
李元中电话：
15823095991
重庆市大足第一中学校
论文类别：
学科教学类学段：
高中学科：
物理
摘要：
本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：
能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。
在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式。
对于这节课的教学，首先利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法，建立起电势差与电场强度间的关系，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的。
因此，笔者根据教学实践对本节做如下设计。
关键词：
电势差；电场强度；关系；教学设计
一、教学目标
（一）知识与能力目标：
1．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系；理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed，并能推导这个关系式。
2．会用u=ed进行有关计算，明确d的含义。
3．通过分析寻找物理量之间在内在联系，培养学生分析推理能力。
（二）过程与方法
1．通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力。
2．学生利用学过的知识分析推理、启发引导、分析推理，在教师的指导下总结应用。
（三）情感态度与价值观
1．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题。
2．通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。
二、教学重点：
1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系u＝ed的理解。
2．能够推导出这个关系式。
三、教学难点
1．非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。
2．用关系式u＝ed进行有关计算
四、教学方法：
学生自主探究、小组讨论的启发式综合教学法
五、【教学过程】
（一）复习
1．电场强度：
放入电场中某点的电荷所受的静电力f跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度。
2．电势差的概念：
电场中两点间电势的差值叫做电势差。
3．静电力功的两种计算方法：
（1）w?
fs
（2）wab?
quab
【问题】既然电场强度e、电势差u都可以描述电场，那么两者之间有何关系？
（引入新课）
（二）新课教学
1．匀强电场中电势差与电场强度的关系。
（教学设想：
让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。
）
（1）如图所示，匀强电场中a、b两点
的电势差为uab，一试探电荷q从电场中a点
移动到b点，求：
静电力做的功w为多少？
通过提问学生，得出以下结论：
w?
quab
（2）如图所示，匀强电场的电场强度为e，电荷q从a点移动到b点，求：
静电力做的功w为多少？
（由学生自己推导，教师巡视，
解答学生在推导过程中
可能存在的一些疑问。
）
抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论：
q所受的静电力是：
f?
qe
因为匀强电场中电场强度e处处相等，所以电荷q所受的静电力f是一个恒力，静电力做的功w为：
w?
fd?
qed
（3）比较功的两个计算结果，可以得到：
uab?
ed
即：
匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积。
2．思考与讨论：
上面讨论中a、b两点位于同一条电场线上。
如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还
能得出以上结论吗？
试试看。
（教学设想：
让学
生充分进行分组讨论，各抒己见，最后引导学
生得到正确结论。
）
设ａｂ与电场强度的夹角为θ。
ab间沿着电场线的距离为d，则电荷q从a点移到b点静电力所做的功w：
①从力的角度，ｗ＝qelcosθ=qed
②从能的角度，ｗ＝quab
由上两式得：
qed=quab
因此，当d代表a、b两点沿电场线的距离时，也能得出
uab?
ed
3．电场强度与电势差的关系也可以写作：
e?
uabd
它的意义是：
在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。
也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
也可以理解为：
在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。
由上式还可以得到电场强度的另一个单位：
伏[特]每米（v/m）。
1伏/米＝1焦/库1牛?
米＝＝牛/库1米1库?
米
因此，这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（n/c）相同。
4．注意事项：
（1）上式的适用条件：
匀强电场；
（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。
（3）电场强度与电势的大小无直接关系；它们的方向关系为：
电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。
（4）电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联系。
（三）问题与练习（教学设想：
通过以下的一组练习题，让同学们进一步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。
）
【例解】匀强电场的电场线与ac平行，把10－8c的负
电荷从a移至b，静电力做功6×10－8j，ab长6cm，求：
（1）电场强度的方向；
（2）设b处电势为1v，则a处电势为多少？
（3）电场强度的大小是多少？
【跟踪演练】如图所示的方框中为一匀强电场，a、b、c
三点为电场中的三点，电势分别为?
a?
24v、?
b?
12v、
?
c?
?
24v，试用作图法作出该电场的电场线。
（四）拓展练习（教学设想：
通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识处理问题的灵活性。
）
如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线
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