第一篇:1.5電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)
《電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與能力目標(biāo):
1.定性把握非勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;理解勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed,并能推導(dǎo)這個(gè)關(guān)系式。
2.會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,明確d的含義。
3.通過分析尋找物理量之間在內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力。
(二)過程與方法
1.通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力。
2.學(xué)生利用學(xué)過的知識(shí)分析推理、啟發(fā)引導(dǎo)、分析推理,在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念,讓學(xué)生學(xué)會(huì)多角度多方面看問題。
2.通過公式的推導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)到物理中推理過程的邏輯美,領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)物理科學(xué)的力量。
二、教學(xué)重點(diǎn):
1.對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed的理解。2.能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式。
三、教學(xué)難點(diǎn)
1.非勻強(qiáng)電場中,對(duì)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的定性比較。2.用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
四、教學(xué)方法:
學(xué)生自主探究、小組討論的啟發(fā)式綜合教學(xué)法
五、【教學(xué)過程】
(一)復(fù)習(xí)
1.電場強(qiáng)度:放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。
2.電勢(shì)差的概念:電場中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差。3.靜電力功的兩種計(jì)算方法:(1)W?FS(2)WAB?qUAB
【問題】既然電場強(qiáng)度E、電勢(shì)差U都可以描述電場,那么兩者之間有何關(guān)系?(引入新課)
(二)新課教學(xué)
1.勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。(教學(xué)設(shè)想:讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,自己完成多媒體所展示的內(nèi)容,學(xué)會(huì)親自推導(dǎo),了解該關(guān)系的來龍去脈,使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),感受到成功的愉悅,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。)
(1)如圖所示,勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB,一試探電荷q從電場中A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),求:靜電力做的功W為多少?
通過提問學(xué)生,得出以下結(jié)論:
W?qUAB
(2)如圖所示,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E,電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),求:靜電力做的功W為多少?(由學(xué)生自己推導(dǎo),教師巡視,解答學(xué)生在推導(dǎo)過程中可能存在的一些疑問。)
抽一個(gè)學(xué)生到黑板上展示他的推導(dǎo)過程,得到以下結(jié)論: q所受的靜電力是:F?qE
因?yàn)閯驈?qiáng)電場中電場強(qiáng)度E處處相等,所以電荷q所受的靜電力F是一個(gè)恒力,靜電力做的功W為:W?Fd?qEd
(3)比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果,可以得到:
UAB?Ed
即:勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乖積。
2.思考與討論:
上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上,如圖所示,還能得出以上結(jié)論嗎?試試看。(教學(xué)設(shè)想:讓學(xué)生充分進(jìn)行分組討論,各抒己見,最后引導(dǎo)學(xué)生得到正確結(jié)論。)
設(shè)AB與電場強(qiáng)度的夾角為θ。AB間沿著電場線的距離為d,則電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力所做的功W:
① 從力的角度,W=qElcosθ=qEd ② 從能的角度,W=qUAB 由上兩式得:qEd=qUAB
因此,當(dāng)d代表A、B兩點(diǎn)沿電場線的距離時(shí),也能得出
UAB?Ed
3.電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系也可以寫作:
E?UAB d它的意義是:在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值。也就是說,電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢(shì)。也可以理解為:在勻強(qiáng)電場中,相互平行且距離相等的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。
由上式還可以得到電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位:伏[特]每米(V/m)。
1伏/米=1焦/庫1牛?米==牛/庫 1米1庫?米因此,這個(gè)單位與前面學(xué)過的單位牛[頓]每庫[侖](N/C)相同。4.注意事項(xiàng):
(1)上式的適用條件:勻強(qiáng)電場;
(2)d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距離(或者說等勢(shì)面間的距離)。(3)電場強(qiáng)度與電勢(shì)的大小無直接關(guān)系;它們的方向關(guān)系為:電場中電場強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。
(4)電場強(qiáng)度的大小跟電勢(shì)的高低沒有必然的聯(lián)系。
(三)問題與練習(xí)(教學(xué)設(shè)想:通過以下的一組練習(xí)題,讓同學(xué)們進(jìn)一步理解勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。)
【例解】勻強(qiáng)電場的電場線與AC平行,把10-8C的負(fù)電荷從A移至B,靜電力做功6×10-8J,AB長6cm,求:
(1)電場強(qiáng)度的方向;
(2)設(shè)B處電勢(shì)為1V,則A處電勢(shì)為多少?(3)電場強(qiáng)度的大小是多少?
【跟蹤演練】如圖所示的方框中為一勻強(qiáng)電場,A、B、C
B A 三點(diǎn)為電場中的三點(diǎn),電勢(shì)分別為?A?24V、?B?12V、?C??24V,試用作圖法作出該電場的電場線。
C
(四)拓展練習(xí)(教學(xué)設(shè)想:通過本題,開拓學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)處理問題的靈活性。)
如圖為某一電場的電場線和等勢(shì)面分布,其中圖中的實(shí)線表示電場線,虛線表示過a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面,電勢(shì)分別是?a?5V,?b?3V,那么a、b連線中點(diǎn)c的電勢(shì)?c為()
A.?c?4V B.?c?4V
C.?c?4V D.上述情況都有可能 本題小結(jié):E?UAB適用于勻強(qiáng)電場的計(jì)算,但對(duì)于某些非勻強(qiáng)電場的問題,d可以進(jìn)行定性的分析。
六、教師小結(jié)
電場力的大小跟電場強(qiáng)度E有關(guān)系,即:F=qE。電荷由于電場力的作用在電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)所做的功跟這兩間的電勢(shì)差UAB有關(guān),即:WAB=qUAB,由于力和功是互相聯(lián)系的,所以電場強(qiáng)度與電勢(shì)差之間存在著必然的聯(lián)系。在勻強(qiáng)電場中,UAB=Ed。在非勻強(qiáng)電場中,電勢(shì)差UAB與電場強(qiáng)度E的關(guān)系要復(fù)雜的多,但可以由該關(guān)系式進(jìn)行定性的判斷。電場強(qiáng)度的大小跟電勢(shì)的高低沒有必然的聯(lián)系。
七、課后作業(yè):
1、完成問題與練習(xí): 1、2、3、4。
2、閱讀教材內(nèi)容
八、板書設(shè)計(jì):
一、復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí) 1.電場強(qiáng)度:
2.電勢(shì)差的概念:電場中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差。.3.靜電力功的兩種計(jì)算方法:(1)W?FS(2)WAB?qUAB
二、場強(qiáng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的聯(lián)系。1.在勻強(qiáng)電場中E?UAB d2.電場中,電場強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降落最快的方向 3.兩個(gè)相同的單位:V/m、N/C。
參考文獻(xiàn):
[1]張維善,優(yōu)化探究同步導(dǎo)學(xué)案,廣東教育出版社 2013年5月
[2]李更磊,電勢(shì)差與電場強(qiáng)度關(guān)系的兩個(gè)錯(cuò)誤拓展 《中學(xué)物理》 2011年21期 [3]趙顯風(fēng), 勻強(qiáng)電場的電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 數(shù)理化學(xué)習(xí)(高中版)2007年05期
第二篇:電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)反思
電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)反思
湟中縣
車桂香
尊敬的評(píng)委,老師大家好!今天我反思的內(nèi)容是電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的關(guān)系
一.本節(jié)內(nèi)容在教材中的地位
1.本節(jié)課學(xué)習(xí)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系.教材以勻強(qiáng)電場為例,介紹二者的關(guān)系.電勢(shì)差與電場強(qiáng)度是本章重要的概念,因?yàn)樗鼈兎謩e描述了電場的兩大性質(zhì):能的性質(zhì)和力的性質(zhì).因此從教材地位來說,本節(jié)內(nèi)容起一個(gè)橋梁、紐帶的作用,將電場的兩大性質(zhì)聯(lián)系起來.2.教材特點(diǎn).①內(nèi)容較少(只有11行文字),應(yīng)用性強(qiáng),在以后的許多問題中都會(huì)涉及本節(jié)知識(shí)的應(yīng)用;②邏輯推理能力的要求較高,在推導(dǎo)U=Ed的過程中要能夠切實(shí)理解推導(dǎo)的條件,需要相關(guān)知識(shí)點(diǎn)(W=Fs,W=qU)方可完成推導(dǎo).二.、本節(jié)教學(xué)目標(biāo)
按教學(xué)大綱要求,結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn),提出三個(gè)教學(xué)目標(biāo) :
1知識(shí)與技能:理解勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的定量關(guān)系,并且能夠推導(dǎo)出這個(gè)關(guān)系式.會(huì)靈活運(yùn)用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
2.過程與方法:通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的推導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的興趣,領(lǐng)略物理方法的奧妙,讓學(xué)生明白物理規(guī)律可以從實(shí)驗(yàn)得出,也可以從理論上導(dǎo)出。
三、本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)
1.場強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系的理解及應(yīng)用。2.U=Ed及其成立條件。
四、學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。
對(duì)公式 U=E d中d的理解及公式的正確運(yùn)用
五、重點(diǎn)與難點(diǎn)的突破方法:
1.首先強(qiáng)調(diào)電場強(qiáng)度和電勢(shì)分別是描述電場這一事物的不同特性的物理量; 2然后把電場強(qiáng)度和電勢(shì)依附于電場的基礎(chǔ)上,借助于電場力移動(dòng)電荷做功這一動(dòng)態(tài)過程,讓學(xué)生自己動(dòng)手導(dǎo)出電勢(shì)差與電場強(qiáng)度間的關(guān)系;3.最后又通過分析、運(yùn)用等環(huán)節(jié),幫助學(xué)生深刻的體會(huì)所建立起來的關(guān)系的物理含義,體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性,從而提高應(yīng)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力。
4.針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn),我設(shè)計(jì)了例題和針對(duì)練習(xí),邊講邊練,從學(xué)生的反映來
看,達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。六.學(xué)法指導(dǎo)
學(xué)生是課堂教學(xué)的主體,現(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)。1.我先給學(xué)生一個(gè)簡單的學(xué)法指導(dǎo),同時(shí)讓他們了解本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。
2.在教學(xué)中,我巧用提問,提出不同的情景,進(jìn)行點(diǎn)撥,讓學(xué)生思考探究,叫同學(xué)進(jìn)行展示,同時(shí)給出鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià),激活學(xué)生的積極性,調(diào)動(dòng)起課堂氣氛,讓學(xué)生在輕松,自主,討論的學(xué)習(xí)環(huán)境下完成學(xué)習(xí)任務(wù)。最后師生共同歸納結(jié)論。3.在學(xué)生初步理解這個(gè)公式以后,通過典型例題和針對(duì)練習(xí),提高學(xué)生分析解決物理問題的能力。
4.根據(jù)練習(xí)情況及時(shí)評(píng)價(jià)鼓勵(lì)學(xué)生,重在讓學(xué)生弄清楚建立物理概念的過程,而不是死記硬背一個(gè)結(jié)論。七.教學(xué)手段:
利用學(xué)案展示教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn),利用PPT課件展示典型例題,以提高課堂容量。本節(jié)課以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,同桌討論,并選代表展示,其他同學(xué)評(píng)價(jià),教師進(jìn)行點(diǎn)撥。最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng),充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”的教學(xué)原則。
八、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1、通過電場的兩大性質(zhì)引入新課,讓學(xué)生討論并最終得出既然電場強(qiáng)度和電勢(shì)都是描述電場的特性,那么它們之間就應(yīng)該存在著某種關(guān)系。
2、探究并建立某兩個(gè)事物,通常情況下需要借助于某個(gè)橋梁來進(jìn)行,引導(dǎo)學(xué)生得出選擇的橋梁是“功”(因?yàn)樽龉Ρ仨氂辛?,另一方面還因?yàn)樽龉Ρ厝灰鹉艿淖兓?。這一點(diǎn)學(xué)生可以想到)
3、建立電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,根據(jù)兩種情景,讓學(xué)生自己推導(dǎo)出電勢(shì)差與 電場強(qiáng)度的關(guān)系,討論出公式的使用條件。
4.通過例題和針對(duì)練習(xí),掌握問題的關(guān)鍵是:d必須是沿著電場線方向上的距離。5.讓學(xué)生理一理思路,理解場強(qiáng)幾個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系。
6.根據(jù)勻強(qiáng)電場的特殊性,學(xué)習(xí)了一種典型的題型與方法:用等分法確定勻強(qiáng) 電場中的等勢(shì)點(diǎn),畫出電場線。
九、教學(xué)反思
我在這節(jié)課上,感覺比較成功的地方:
1.充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生能充分參與教學(xué)過程,雖然是陌生的班集體,但是上課過程很順暢,學(xué)生學(xué)習(xí)比較開心。2.給學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo),使學(xué)生知道怎樣去學(xué)習(xí)這節(jié)課。
3.通過電場的兩個(gè)基本性質(zhì),引入新課是這節(jié)課的亮點(diǎn)。
4.在上課的過程中,引導(dǎo)學(xué)生自己應(yīng)用已經(jīng)掌握的知識(shí)來推導(dǎo)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,一方面增強(qiáng)了學(xué)生的自信心,一方面加深對(duì)知識(shí)的理解。達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。
5.通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,并會(huì)應(yīng)用這個(gè)關(guān)系解決實(shí)際問題。通過當(dāng)堂訓(xùn)練,加深和鞏固這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。沒達(dá)到的預(yù)設(shè):
1.因?yàn)槭墙璋嗌险n,沒能做的我的每日一題。學(xué)生的積極性調(diào)動(dòng)不夠,預(yù)習(xí)也沒能按我的期望去做。
2.因?yàn)檫@個(gè)班沒上電勢(shì)差這部分內(nèi)容,而我講的這節(jié)課恰好要用到這個(gè)知識(shí)點(diǎn),學(xué)生不能順利的推導(dǎo)出U=Ed這個(gè)表達(dá)式。在這個(gè)環(huán)節(jié)上有點(diǎn)拖延時(shí)間,導(dǎo)致當(dāng)堂訓(xùn)練沒能完成。
第三篇:1.6《電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系》教案
1.6電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系
教學(xué)三維目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、理解勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系.對(duì)于公式 導(dǎo)過程.
要知道推
2、能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題.
(二)過程與方法
通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力.
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神,體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美. 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)分析
前面幾節(jié)的內(nèi)容是研究描述電場的各個(gè)物理量,本節(jié)內(nèi)容是研究電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,注意電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì),電勢(shì)是描述電場能的性質(zhì)、電勢(shì)差是跟電場力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)系(如下圖),電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場力與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯.教師在講解時(shí)需要把握其內(nèi)部聯(lián)系. 教法建議
本節(jié)課是通過分析推理得出勻強(qiáng)電場的電勢(shì)差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系的,教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,分析物理量之間的關(guān)系,要使學(xué)生不僅知道結(jié)論,并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論,在一定的條件下正確應(yīng)用結(jié)論. 教學(xué)過程
電勢(shì)差與電場強(qiáng)度關(guān)系
一、課題引入: 教師出示圖片:
講解:場強(qiáng)是跟電場對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的,電勢(shì)差是跟電場力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的.那么場強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢?我們以勻強(qiáng)電場場為例來研究.
問題1:如圖所示勻強(qiáng)電場E中,正電荷q在電場力作用下從A點(diǎn)沿電場方向移動(dòng)到B點(diǎn),已知A B兩點(diǎn)之間的距離為d,分析電場強(qiáng)度E與電勢(shì)差 之間有什么關(guān)系?
AB間距離為d,電勢(shì)差為,場強(qiáng)為E.把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí),電場力 所做的功為 .利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,這個(gè)功又可求得為,比較這兩個(gè)式子,可得,即:
這就是說,在勻強(qiáng)電場中,沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)場等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積.如果不是沿場強(qiáng)方向的呢?(學(xué)生可以進(jìn)行討論分析)
如圖所示(教師出示圖片)并講解AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為 U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角,將正電荷從A移動(dòng)到D,受電場力方向水平向右,與位移夾角,故電場力做功為,所以 .利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,比較這兩個(gè)式子可得 .d為AB兩點(diǎn)間距離,也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說是AD兩點(diǎn)間距離s在場強(qiáng)方向的投影.
關(guān)于公式,需要說明的是:
1、U為兩點(diǎn)間電壓,E為場強(qiáng),d為兩點(diǎn)間距離在場強(qiáng)方向的投影.
2、由,得,可得場強(qiáng)的另一個(gè)單位:
.
所以場強(qiáng)的兩個(gè)單位伏/米,牛/庫是相等的.注:此公式只適用于勻強(qiáng)場.
二、例題講解(具體內(nèi)容參考典型例題資料)
三、教師總結(jié):
場強(qiáng)表示單位電量的電荷所受的電場力,而電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示單位電量的電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場力所做功的大小,由于力和功是互相聯(lián)系的,所以場強(qiáng)與電勢(shì)差之間存在著必然的聯(lián)系.在非勻強(qiáng)電場中,電勢(shì)差與場強(qiáng)的關(guān)系要復(fù)雜的多,但是電場中兩點(diǎn)間距離越小時(shí)的電勢(shì)差越大,則該處場強(qiáng)就越大.只能是定性判斷
教后記:
1、這節(jié)課的重點(diǎn)就在公式的理解,特別是在d不在場強(qiáng)方向時(shí)如何處理。
在講解時(shí)特別要把握好電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場力做功與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯,但也不要指望學(xué)生在一節(jié)課就解決所有問題。
第四篇:1.6電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)(教學(xué)設(shè)計(jì))
1.6 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系(教學(xué)設(shè)計(jì))
【教材分析】
教材使用人教版物理選修3-1,本節(jié)內(nèi)容主要是研究電勢(shì)差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系,電勢(shì)差與電場強(qiáng)度是本章重要的概念,它們分別描述了電場的兩大性質(zhì):能的性質(zhì)和力的性質(zhì),前者是標(biāo)量,后者是矢量,但通過靜電力做功在兩者之間建立了聯(lián)系,因此本節(jié)內(nèi)容起一個(gè)橋梁、紐帶的作用,將電場的兩大性質(zhì)聯(lián)系了起來。在教學(xué)過程中,對(duì)于非勻強(qiáng)電場,只要求學(xué)生定性了解電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;對(duì)于勻強(qiáng)電場,也只要求學(xué)生了解它們的定量關(guān)系式即可。
【學(xué)情分析】
前面已經(jīng)學(xué)過了電場強(qiáng)度、電場力、電勢(shì)差以及電場力所做的功,兩種求電場力的功的方法學(xué)生也相對(duì)比較熟悉,本節(jié)課主要是公式UAB?Ed的使用條件以及應(yīng)用,所以對(duì)于這節(jié)課的教學(xué),首先讓學(xué)生自己動(dòng)手推導(dǎo),尋找到關(guān)系,也體驗(yàn)推動(dòng)的樂趣,然后再利用所建立起來的關(guān)系解決相關(guān)的問題,但在各種圖象d不在電場方向時(shí)的處理,學(xué)生還是很難把握。
【設(shè)計(jì)思想】
利用舊知導(dǎo)入新課,再讓學(xué)生自己利用在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí)電場力做功的兩種計(jì)算方法動(dòng)手推導(dǎo),建立起電勢(shì)差與電場強(qiáng)度間的關(guān)系,然后再利用所建立起來的關(guān)系解決相關(guān)的問題,以達(dá)到幫助學(xué)生確認(rèn)與理解上述關(guān)系的目的
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識(shí)與技能
1.理解勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed,并能推導(dǎo)這個(gè)關(guān)系式。2.會(huì)用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算,明確d的含義。3.定性把握非勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。
(二)過程與方法
1.看前面知識(shí)結(jié)構(gòu)圖:復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí) 引出新課通過知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖使學(xué)生掌握的知識(shí)更加牢固。
2.通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力。
3.學(xué)生利用學(xué)過的知識(shí)分析推理、啟發(fā)引導(dǎo)、分析推理,在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用。
4.通過對(duì)電場力做功的兩種不同方式的比較推導(dǎo)得出電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.從不同角度認(rèn)識(shí)電場、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系,培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念,讓學(xué)生學(xué)會(huì)多角度多方面看問題。
2.通過公式的推導(dǎo),讓學(xué)生體會(huì)到物理中推理過程的邏輯美,領(lǐng)略物理方法的奧妙,體會(huì)物理科學(xué)的力量。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed的理解。2.場強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快的方向。
【教學(xué)難點(diǎn)】
1.非勻強(qiáng)電場中,對(duì)電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的定性比較。2.用關(guān)系式U=Ed進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
【教學(xué)方法】
學(xué)生自主探究、小組討論的啟發(fā)式綜合教學(xué)法
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)舊知,引入新課
1.電場強(qiáng)度:3.靜電力功的兩種計(jì)算方法:
2.電勢(shì)差的概念:4.看知識(shí)結(jié)構(gòu)圖:復(fù)習(xí)鞏固舊知識(shí) 引出新課
問題:既然電場強(qiáng)度E、電勢(shì)差U都可以描述電場,那么兩者之間有何關(guān)系?
二、展示學(xué)習(xí)目標(biāo),明確學(xué)習(xí)任務(wù)
三、新課教學(xué)
(一)、勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系
(教學(xué)設(shè)想:讓學(xué)生閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,自己完成多媒體所展示的內(nèi)容,學(xué)會(huì)親自推導(dǎo),了解該關(guān)系的來龍去脈,使學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí),感受到成功的愉悅,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。)
1、如圖所示,勻強(qiáng)電場中A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB,一試探電荷q從電場中A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),求:靜電力做的功W為多少?
2、如圖所示,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E,電荷q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),求:靜電力做的功W為多少?(由學(xué)生自己推導(dǎo),教師巡視,解答學(xué)生在推導(dǎo)過程中可能存在的一些疑問。)抽一個(gè)學(xué)生到黑板上展示他的推導(dǎo)過程,得到以下結(jié)論:
3、比較功的兩個(gè)計(jì)算結(jié)果,可以得到:
UAB?Ed 即:勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乖積。
教師活動(dòng):提出問題,分別引導(dǎo)學(xué)生從能和力的角度求靜電力做的功。學(xué)生活動(dòng):自己動(dòng)手推導(dǎo),得出結(jié)論。
(二)、思考與討論
上面討論中A、B兩點(diǎn)位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上,如圖所示,還能得出以上結(jié)論嗎?試試看。
(教學(xué)設(shè)想:讓學(xué)生充分進(jìn)行分組討論,各抒己見,最后引導(dǎo)學(xué)生得到正確結(jié)論。)
(三)、電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系也可以寫作
E?UAB d它的意義是:在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值。也就是說,電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢(shì)。也可以理解為:在勻強(qiáng)電場中,相互平行且距離相等的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。
由上式還可以得到電場強(qiáng)度的另一個(gè)單位:伏[特]每米(V/m)。
1伏/米=1焦/庫1牛?米==牛/庫 1米1庫?米因此,這個(gè)單位與前面學(xué)過的單位牛[頓]每庫[侖](N/C)相同。教師活動(dòng):老師分析引導(dǎo)。
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生跟隨老師思路自己分析,小組討論,得出結(jié)論。
(四)、注意事項(xiàng)
1、上式的適用條件:勻強(qiáng)電場;
2、d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距離(或者說等勢(shì)面間的距離)。
3、電場強(qiáng)度與電勢(shì)的方向關(guān)系:由下圖可知,電荷沿AB、AC、AD路徑電勢(shì)均降落且相等,其中AB路徑電勢(shì)降落得最快,即單位長度上的電勢(shì)差最大。由此可知,電勢(shì)差降落得最快的方向是電場強(qiáng)度的方向。
4、對(duì)一些非勻強(qiáng)電場的問題也可以由公式進(jìn)行定性的判斷,例如: 如圖所示,MN是一負(fù)的點(diǎn)電荷電場中的一條電場線,場強(qiáng)方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢(shì)分別為Ea、Eb、Ec和φa、φb、φc,【解析】因?yàn)镸N是負(fù)電荷電場中的一條電場線,所以沿電線方向是靠近負(fù)電荷的方向場強(qiáng)越來越大,Ea (五)、問題與練習(xí) (教學(xué)設(shè)想:通過以下的一組練習(xí)題,讓同學(xué)們進(jìn)一步理解勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。) 例 1、勻強(qiáng)電場的電場線與AC平行,把10-8C的負(fù)電荷從A移至B,靜電力做功6×10-8J,AB長6cm,求: (1)電場強(qiáng)度的方向; (2)設(shè)B處電勢(shì)為1V,則A處電勢(shì)為多少?(3)電場強(qiáng)度的大小是多少? 教師活動(dòng):學(xué)生分析后,教師總結(jié)。學(xué)生活動(dòng):分析并寫出答案, (六)拓展練習(xí) (教學(xué)設(shè)想:通過本題,開拓學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)處理問題的靈活性。)如圖為某一電場的電場線和等勢(shì)面分布,其中圖中的實(shí)線表示電場線,虛線表示過a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面,電勢(shì)分別是?a?5V,?b?3V,那么a、b連線中點(diǎn)c的電勢(shì)?c為() A.?c?4V B.?c?4V C.?c?4V D.上述情況都有可能 本題小結(jié):E?UAB適用于勻強(qiáng)電場的計(jì)算,但對(duì)于某些非勻強(qiáng)電場的問題,d可以進(jìn)行定性的分析。 (七)課堂小結(jié) (教學(xué)設(shè)想:對(duì)本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括,并引導(dǎo)學(xué)生概括場強(qiáng)三公式、對(duì)比其適用條件。) 四、課后作業(yè) 1、完成問題與練習(xí): 1、2、3、4。 2、閱讀教材內(nèi)容 【板書設(shè)計(jì)】 1.6電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 分析推導(dǎo): UAB?Ed或E?1.適用條件: UAB d(1)E為勻強(qiáng)電場; (2)d為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)沿電場線方向的距離(或者說等勢(shì)面間的距離)。 2、意義:在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度的大小等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向距離的比值。也就是說,電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢(shì)。 3.兩個(gè)相同的單位:V/m、N/C。 4.方向關(guān)系:電場中,電場強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降落最快的方向 【教學(xué)反思】 1、2、這節(jié)課的重點(diǎn)就在公式的理解,特別是在d不在電場方向時(shí)如何處理; 在講解時(shí)特別要把握好電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場力做功與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯,但也不要指望學(xué)生在一節(jié)課就解決所有問題; 3、教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想,分析物理量間的關(guān)系,要使學(xué)生不僅知道結(jié)論,并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論以及在一定條件下正確應(yīng)用結(jié)論; 4、本節(jié)課引入不夠,應(yīng)該以知識(shí)結(jié)構(gòu)圖的形式引出課題,通過知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖使學(xué)生掌握的知識(shí)更加牢固; 5、講解d不在場強(qiáng)方向時(shí),應(yīng)該多畫傾斜的圖,讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己找到d在電場方向上的距離; 6、電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系沒有必要講得那么詳細(xì),可引導(dǎo)學(xué)生課后回去學(xué)習(xí); 7、部分練習(xí)難度大,學(xué)生剛學(xué)習(xí),應(yīng)該還做不出來,應(yīng)該等下節(jié)習(xí)題課再講; 在推導(dǎo)出公式時(shí),浪費(fèi)時(shí)間比較多,整個(gè)課堂把控以及引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)做的還不夠,以后得多多努力。 8、 電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系 一、教學(xué)目標(biāo) 1.定性掌握電勢(shì)差與場強(qiáng)的關(guān)系。 2.定量掌握勻強(qiáng)場中電勢(shì)差與場強(qiáng)的關(guān)系。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析 .場強(qiáng)方向——電勢(shì)降低最快的方向。 2.U=E·d——d為沿場強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間距離。 三、主要教學(xué)過程 場強(qiáng)是跟電場對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的,電勢(shì)差是跟電場力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的。那么場強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢?我們以勻強(qiáng)場為例來研究。 前面講過,沿著電場線方向,也就是沿著場強(qiáng)的方向,電勢(shì)越來越低,從圖中可以看出沿AB、AD、AC方向,電勢(shì)都在降低,但沿AB方向距離最短,即降低得最快,而AB方向即為場強(qiáng)方向,可見場強(qiáng)的方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。 1.場強(qiáng)方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。我們?cè)賮硌芯繄鰪?qiáng)和電勢(shì)差的數(shù)量關(guān)系。設(shè)AB間距離為d,電勢(shì)差為U1,場強(qiáng)為E。把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí),電場力qE所做的功為W=qEd。利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,這個(gè)功又可求得為W=qU,比較這兩個(gè)式子,可得W=qEd=Uq,即U=Eq。這就是說,在勻強(qiáng)電場中,沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)場等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。如果不是沿場強(qiáng)方向的呢?例如 AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為U,設(shè)AD間距離s,與AB夾角α,將正電荷從A移動(dòng)到D,受電場力方向水平向右,與位移夾角α,故電場力做功為 W=Eqs cosα,s cosα=d,所以 W=Eqs cosα=Eqd。利用電勢(shì)差和功的關(guān)系,W=qU,比較這兩個(gè)式子可得U=Escosα=Ed。d為AB兩點(diǎn)間距離,也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說是AD兩點(diǎn)間距離s在場強(qiáng)方向的投影。 2.U=Ed。U為兩點(diǎn)間電壓,E為場強(qiáng),d為兩點(diǎn)間距離在場強(qiáng)方向的投影。 3.由U=Ed,得 E=U/d,可得場強(qiáng)的另一個(gè)單位:V/m。 所以場強(qiáng)的兩個(gè)單位 伏/米,牛/庫是相等的。注:此公式只適用于勻強(qiáng)場。 例 勻強(qiáng)電場 E=200 N/C,UAC=5V,AB間距離多少? UAC= Ed 例 勻強(qiáng)電場電場線與AC平行,把10C的負(fù)電荷從A移至B的電場力,做功6×10-8J,AB長 6cm.求:(1)場強(qiáng)方向;(2)設(shè) B處電勢(shì)為 1V,則A處電勢(shì)為多少?(3)場強(qiáng)為多少?電子在A點(diǎn)電勢(shì)能為多少? -8 解 (1)將負(fù)電荷從A移至B,電場力做正功,所以所受電場力方向沿A至C,又因?yàn)槭秦?fù)電荷,場強(qiáng)方向與負(fù)電荷受力方向相反,所以場強(qiáng)方向應(yīng)為C至A方向。 (2)由W=qU U=W/q=6×10-8J/10-8C=6V 即AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為 6V。 沿電場線方向電勢(shì)降低,B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì)。U=UB-UA,UB=1V,UA=UB-U,UA=1V-6V=-5V,即A點(diǎn)的電勢(shì)為-5V。 (3)由B向AC做垂線交于D,D與B在同一等勢(shì)面上。UDA=UBA=U=6V,沿場強(qiáng)方向AD兩點(diǎn)間距離為 /0.03m= 200V/m。 (4)電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能 E=qU=(-e)×(-5V)=5eV(注:計(jì)算電勢(shì)能時(shí)要帶號(hào)運(yùn)算。) 例 一個(gè)10-5C的電荷從電場外移到電場內(nèi)一點(diǎn)A,外力克服電場力做功0.006J,則A點(diǎn)電勢(shì)為多少?如果此電荷從電場外移到電場內(nèi)另一點(diǎn) B時(shí),電場力做功是 0.002 J,則AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為多少? 如果有另一個(gè)電量是 0.2C的負(fù)電荷從 A移到 B,則電場力做正功還是負(fù)功,大小是多少? 解 (1)正電荷在場外時(shí)電勢(shì)能、電勢(shì)均為零,從場外移至A點(diǎn)電場力做負(fù)功,所以電勢(shì)能增加,即在A點(diǎn)正電荷具有的電勢(shì)能為正,A點(diǎn)的電勢(shì)也為正,又因?yàn)閃=qUA∞,所以 UA∞=W/q=0.006J/10-5C=6×102V,U∞=0,UA∞=UA-U∞,UA=6×102V (2)W=qUAB,UAB=W/q=0.002J/10-5C=2×102V。(3)將10-5C的正電荷從A移至B時(shí)電場力做正功,如果將負(fù)電荷從A移到B,負(fù)電荷所受電場力方向與正電荷所受電場力方向相反,電場力對(duì)正電荷做正功,對(duì)負(fù)電荷做功為負(fù),大小為 W=qUAB=0.2C×2×102V=40J 例 如圖所示,平行板電容器與電池相連,當(dāng)二極板間距離減小后,則二板間的電壓U和電場強(qiáng)度E,電容器電容C及電量Q與原來相比 [ ] A.U不變,E不變,C不變,Q不變 B.U不變,E變小,C變小,Q變小 C.U不變,E變大,C變大,Q變大 D.U不變,E不變,C變大,Q變小 解 因?yàn)槠叫邪咫娙萜魇冀K與電源相聯(lián),所以兩板間電壓不變。根 d減少,E增大。根據(jù)兩板所帶電量Q=CU,U不變,C增大,所以所帶電量增大。正確答案為C。 如果將此題換一下,換成給電容器充電后,使其與電源分開,再將兩板間距離減小,則電量不變。因?yàn)榫嚯x減小,無關(guān),保持不變。第五篇:高二物理教案電場-電勢(shì)差與電場強(qiáng)度的關(guān)系