第一篇：電勢PH曲線實(shí)驗(yàn)報(bào)告

基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)十二

電勢-pH 曲線的測定

姓名:趙永強(qiáng) 指導(dǎo)教師:吳振玉

一、目的要求 1、掌握電極電勢、電池電動(dòng)勢及 pH 的測定原理與方法。

2、了解電勢-pH 圖的意義及應(yīng)用。

3、測定 Fe 3+ /Fe 2+-EDTA 溶液在不同 pH 條件下的電極電勢,繪制電勢-pH曲線。

二、實(shí)驗(yàn)原理 很多氧化還原反應(yīng)不僅與溶液中離子的濃度有關(guān),而且與溶液的 pH 值有關(guān),即電極電勢與濃度與酸度成函數(shù)關(guān)系。如果指定溶液的濃度,則電極電勢只與溶液的 pH 值有關(guān)。在改變?nèi)芤旱?pH 值時(shí)測定溶液的電極電勢,然后以電極電勢對pH 作圖,這樣就可得到等溫、等濃度的電勢－pH 曲線。

對于 Fe 3+ /Fe 2+-EDTA 配合體系在不同的 pH 值范圍內(nèi),其絡(luò)合產(chǎn)物不同,以 Y 4-代表 EDTA 酸根離子。我們將在三個(gè)不同pH 值的區(qū)間來討論其電極電勢的變化。

①高 pH 時(shí)電極反應(yīng)為 Fe(OH)Y 2-+e

FeY 2-+OH-

根據(jù)能斯特(Nernst)方程,其電極電勢為:（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －-2--2Fe(OH)YOH FeYlnaa aFRT? 稀溶液中水的活度積 K W 可瞧作水的離子積,又根據(jù) pH 定義,則上式可寫成（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －b 1 －FRTmmFRT 303.2ln-2-2Fe(OH)YFeY?）

（）

（pH 其中1b =))(()(ln22???Y OH FeKw FeYFRT??。

在 EDTA 過量時(shí),生成的絡(luò)合物的濃度可近似瞧作為配制溶液時(shí)鐵離子的濃度。即 m FeY2-? m Fe2 ＋

。在 m Fe2 ＋ / m Fe3 ＋ 不變時(shí), ? 與 pH 呈線性關(guān)系。如圖中的 cd段。

②在特定的 PH 范圍內(nèi),Fe 2+ 與 Fe 3+ 能與 EDTA 生成穩(wěn)定的絡(luò)合物 FeY 2-與FeY-,其電極反應(yīng)為 FeY-

＋e

FeY 2-

其電極電勢為（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －-2FeYFeYlnaaFRT ? 式中,（標(biāo)準(zhǔn)）? 為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢;a 為活度,a = ? ·m(? 為活度系數(shù);m 為質(zhì)量摩爾濃度)。

則式(1)可改寫成

（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －--2--2FeYFeYFeYFeYln lnmmFRTFRT??? ＝φ ? －b 2 －--2FeYFeYlnmmFRT 式中,b 2 ＝--2FeYFeYln??FRT。

當(dāng)溶液離子強(qiáng)度與溫度一定時(shí),b 2 為常數(shù)。在此 pH 范圍內(nèi),該體系的電極電勢只與

m FeY2-/m FeY-的值有關(guān),曲線中出現(xiàn)平臺區(qū)(上圖中 bc 段)。

③低 pH 時(shí)的電極反應(yīng)為 FeY-+H + +e

FeHY-

則可求得:（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －b 2 －FRTmmFRT 303.2ln--FeYFeHY? pH 在 m Fe2 ＋ / m Fe3 ＋ 不變時(shí), ? 與 pH 呈線性關(guān)系。如圖中的 ab 段。

三、儀器 試劑 數(shù)字電壓表

(NH 4)2 Fe(SO 4)2 ·6H 2 O 數(shù)字式 pH 計(jì)

(NH 4)Fe(SO 4)2 ·12H 2 O 500ml 五頸瓶(帶恒溫套)

HCl 電磁攪拌器

NaOH 藥物天平(100 g)

EDTA 復(fù)合電極

鉑電極 溫度計(jì)

N 2(g)50 容量瓶

滴管 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、按圖接好儀器裝置圖

1、酸度計(jì)

2、數(shù)字電壓表

3、電磁攪拌器

4、復(fù)合電極

5、飽與甘汞電極

6、鉑電極 7、反應(yīng)器

儀器裝置如圖 I?24、2 所示。復(fù)合電極,甘汞電極與鉑電極分別插入反應(yīng)器三個(gè)孔內(nèi), 反應(yīng)器的夾套通以恒溫水。測量體系的 pH 采用 pH 計(jì),測量體系的電勢采用數(shù)字壓表。用電磁攪拌器攪拌。

2、配制溶液

預(yù)先分別配置 0、1mol/L(NH 4)2 Fe(SO 4)2 ,0、1 mol/L(NH 4)Fe(SO 4)2(配前加兩滴 4 mol/L

HCl),0、5 mol/L EDTA(配前加 1、5 克

NaOH),4 mol/L HCl,2 mol/L

NaOH 各 50ml。

然 后 按 下 列 次 序 加 入 :50ml0、1mol/L(NH 4)2 Fe(SO 4)2 ,50ml0、1 mol/L(NH 4)Fe(SO 4)2 ,60ml0、5 mol/L EDTA,50ml蒸餾水,并迅速通 N 2。

3、將復(fù)合電極、甘汞電極、鉑電極分別插入反應(yīng)容器蓋子上三個(gè)孔,浸于液面下。

4、將復(fù)合電極的導(dǎo)線接到 pH 計(jì)上,測定溶液的 pH 值,然后將鉑電極,甘汞電極接在數(shù)字電壓表的“＋”、“－”兩端,測定兩極間的電動(dòng)勢,此電動(dòng)勢就是相對于飽與甘汞電極的電極電勢。用滴管從反應(yīng)容器的第四個(gè)孔(即氮?dú)獬鰵饪?滴入少量4mol/LNaOH 溶液,改變?nèi)芤?pH 值,每次約改變 0、3,同時(shí)記錄電極電勢與 pH 值,直至溶液 PH=8 時(shí),停止實(shí)驗(yàn)。收拾整理儀器。

五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理 pH 值 電勢/mv pH 值 電勢/mv 9、28-5、4 5、86 122、3 8、96 12、2 5、6 122、8 8、9 15、6 5、28 123、1 8、81 20、6 4、49 123、5 8、69 28 4、04 124、5 8、09 61、8 3、67 126、6 7、81 76、3 3、4 129、2 7、51 91、3 3、26 131、3 7、16 105、9 3、11 134 6、8 115、4 3 136、8 6、59 118、4 2、88 140、1 6、51 119、2 2、78 143、3 6、33 120、5 2、72 144、9 6、11 121、3 2、62 149、2 6、07 121、8 2、53 152、6 5、96 122

六、討論 電勢-pH 圖的應(yīng)用 電勢-pH 圖對解決在水溶液中發(fā)生的一系列反應(yīng)及平衡問題(例如元素分離,濕法冶金,金屬防腐方面),得到廣泛應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)討論的 Fe 3+ /Fe 2+-EDTA 體系,可用于消除天然氣中的有害氣體 H 2 S。利用 Fe 3+-EDTA 溶液 可將天然氣中 H 2 S 氧化成元素硫除去,溶液中Fe 3+-EDTA絡(luò)合物被還原為Fe 2+-EDTA配合物,通入空氣可以使 Fe 2+-EDTA 氧化成 Fe 3+-EDTA,使溶液得到再生,不斷循環(huán)使用,其反應(yīng)如下: 2FeY-+H2 S? ?? ? 脫硫2FeY 2-+2H + +S? 2FeY 2-+21O 2 +H 2 O ?? ?再生2FeY-+2OH-

在用 EDTA 絡(luò)合鐵鹽脫除天然氣中硫時(shí),Fe 3+ /Fe 2+-EDTA 絡(luò)合體系的電勢-pH 曲線可以幫助我們選擇較適宜的脫硫條件。例如,低含硫天然氣 H 2 S 含量約 1×10-4 ～6×10-4

kg·m-3 ,在 25℃時(shí)相應(yīng)的 H 2 S 分壓為 7、29～43、56Pa。

根據(jù)電極反應(yīng) S+2H + +2e H 2 S(g)在 25℃時(shí)的電極電勢 ? 與 H 2 S 分壓 p H

2S 的關(guān)系應(yīng)為: ?(V)＝－0、072－0、02961lp HS －0、0591pH 在圖 2-17-1 中以虛線標(biāo)出這三者的關(guān)系。

由電勢-pH 圖可見,對任何一定 m Fe3 ＋

/ m Fe2 ＋ 比值的脫硫液而言,此脫硫液的電極電勢與反應(yīng) S+2H + +2e H 2 S(g)的電極電勢之差值,在電勢平臺區(qū)的 pH 范圍內(nèi),隨著pH的增大而增大,到平臺區(qū)的pH上限時(shí),兩電極電勢差值最大,超過此pH,兩電極電勢值不再增大而為定值。這一事實(shí)表明,任何具有一定的 m Fe3 ＋ / m Fe2 ＋ 比值的脫硫液,在它的電勢平臺區(qū)的上限時(shí),脫硫的熱力學(xué)趨勢達(dá)最大,超過此pH后,脫硫趨勢保持定值而不再隨 pH 增大而增加,由此可知,根據(jù) ?-pH 圖,從熱力學(xué)角度瞧,用 EDTA 絡(luò)合鐵鹽法脫除天然氣中的 H 2 S 時(shí),脫硫液的 pH 選擇在 6、5～8之間,或高于 8 都就是合理的,但 pH 不宜大于 12,否則會有 Fe(OH)3 沉淀出來。

七、思考題 1、寫出 Fe 3+ /Fe 2+ － －EDTA 絡(luò)合體系在電勢平臺區(qū)、低 pH 與高 pH 時(shí), 體系的基本電極反應(yīng)及其所對應(yīng)的電極電勢公式的具表示式, 并指出每項(xiàng)的物理意義。

①高 pH 時(shí)電極反應(yīng)為 Fe(OH)Y 2-+e

FeY 2-+OH-

其電極電勢為:（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －b 1 －FRTmmFRT 303.2ln-2-2Fe(OH)YFeY? pH 其中1b =))(()(ln22???Y OH FeKw FeYFRT??。

在 EDTA 過量時(shí),生成的絡(luò)合物的濃度可近似瞧作為配制溶液時(shí)鐵離子的濃度。即 m FeY? m Fe

。在 m Fe 2 ＋ / m Fe 3 ＋ 不變時(shí),φ 與 pH 呈線性關(guān)系。

②在特定的 PH 范圍內(nèi),Fe 2+ 與 Fe 3+ 能與 EDTA 生成穩(wěn)定的絡(luò)合物 FeY 2-與 FeY-,其電極反應(yīng)為: FeY-

＋e

FeY 2-

其電極電勢為:（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －)(FeY)(FeY)(FeYFeY--2--2ln lnmmFRTFRT???）

（＝φ ? －b 2 －)FeYFeY--2ln（）

（mmFRT

(2)式中,b 2 ＝）

（）

（--2FeYFeYln??FRT。當(dāng)溶液離子強(qiáng)度與溫度一定時(shí),b 2 為常數(shù)。在此 pH 范圍內(nèi),該體系的電極電勢只與 m FeY /m FeY 的值有關(guān),曲線中出現(xiàn)平臺區(qū)。

③低 pH 時(shí)的電極反應(yīng)為 FeY-+H + +e

FeHY-

則可求得:（標(biāo)準(zhǔn)）? ? ? －b 2 －FRTmmFRT 303.2ln--FeYFeHY?）

（）

（pH

(3)在 m Fe 2 ＋ / m Fe 3 ＋ 不變時(shí),φ 與 pH 呈線性關(guān)系。、脫硫液的 m Fe 3 ＋ / m Fe 2 ＋ 比值不同, 測得的電勢— —PH 曲線有什么差異？ 答:當(dāng)脫硫液的 m Fe / m Fe 比值不同時(shí)影響電勢—PH 曲線的斜率。

八、注意事項(xiàng) 1、攪拌速度必須加以控制,防止由于攪拌不均勻造成加入 NaOH 時(shí),溶液上部出現(xiàn)少量的Fe(OH)3 沉淀。

2、

甘汞電極使用時(shí)應(yīng)注意 KCL 溶液需浸沒水銀球,但液體不可堵住加液小孔。

第二篇：Bezier曲線的繪制和拼接實(shí)驗(yàn)報(bào)告

Bezier曲線的繪制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境

1操作系統(tǒng)：Windows XP、Windows7 2.編程語言：C++ 3.程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境：Visual C++ 6.0

二、算法思想

三、使用說明

程序界面如下圖：

用戶可以在編輯框中輸入4個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，也可以通過在繪圖區(qū)內(nèi)直接通過鼠標(biāo)的單擊指定4個(gè)控制點(diǎn)的位置，輸入4個(gè)控制端點(diǎn)后，單擊“畫Bezier曲線”按鈕即可繪制Bezier曲線。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

五、程序代碼（關(guān)鍵代碼）

void CMFC_BezierCurve2Dlg::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point){ if(pointOrd==1)

//原點(diǎn)(490,270){

m_p1_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==2){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p1_x, 270-m_p1_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p2_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==3){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p2_x, 270-m_p2_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p3_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==4){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p3_x, 270-m_p3_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p4_x = point.xpoint.y;} pointOrd++;UpdateData(FALSE);

CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);}

voidGetCnk(int n, int *c){ inti,k;for(k=0;k<=n;k++){

c[k]=1;

for(i=n;i>=k+1;i--)c[k]=c[k]*i;

for(i=n-k;i>=2;i--)c[k]=c[k]/i;} }

void CMFC_BezierCurve2Dlg::GetPointPos(intControlN, double t, int *c){ int k, n=ControlN-1;double Bernstein;Pt.x=0.0;Pt.y=0.0;for(k=0;k

Bernstein=c[k]*pow(t,k)*pow(1-t,n-k);

Pt.x += ControlP[0][k].x * Bernstein;

Pt.y += ControlP[0][k].y * Bernstein;} }

void CMFC_BezierCurve2Dlg::OnButtonDrawBeziercurve(){ UpdateData();pointOrd=1;CDC *pDC=GetDC();ControlP[0][0].x=m_p1_x;ControlP[0][0].y=m_p1_y;ControlP[0][1].x=m_p2_x;ControlP[0][1].y=m_p2_y;ControlP[0][2].x=m_p3_x;ControlP[0][2].y=m_p3_y;ControlP[0][3].x=m_p4_x;ControlP[0][3].y=m_p4_y;

pDC->MoveTo(490+m_p1_x, 270-m_p1_y);pDC->LineTo(490+m_p2_x, 270-m_p2_y);pDC->LineTo(490+m_p3_x, 270-m_p3_y);pDC->LineTo(490+m_p4_x, 270-m_p4_y);

int *C, i;intControlN=4, m=500;C=new int[ControlN];GetCnk(ControlN-1, C);for(i=0;i<=m;i++){ GetPointPos(ControlN,(double)i/(double)m, C);pDC->SetPixel(490+Pt.x, 270-Pt.y, 255);} }

兩段Bezier曲線的拼接實(shí)驗(yàn)報(bào)告

一、程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境

1操作系統(tǒng)：Windows XP、Windows7 2.編程語言：C++ 3.程序?qū)崿F(xiàn)環(huán)境：Visual C++ 6.0

二、算法思想

三、使用說明

程序界面如下圖：

用戶可以在編輯框中輸入4個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，也可以通過在繪圖區(qū)內(nèi)直接通過鼠標(biāo)的單擊指定4個(gè)控制點(diǎn)的位置，輸入4個(gè)控制端點(diǎn)后，單擊“畫Bezier曲線”按鈕即可繪制Bezier曲線。

分別繪制完兩段Bezier曲線后，單擊拼接即可實(shí)現(xiàn)兩段曲線的拼接。

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

五、程序代碼（關(guān)鍵代碼）

void CMFC_BezierCurve2Dlg::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point){ if(pointOrd==1)

//原點(diǎn)(490,270){

m_p1_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==2){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p1_x, 270-m_p1_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p2_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==3){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p2_x, 270-m_p2_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p3_x = point.xpoint.y;} if(pointOrd==4){

CDC *pDC=GetDC();

pDC->MoveTo(490+m_p3_x, 270-m_p3_y);

pDC->LineTo(point.x, point.y);

m_p4_x = point.xpoint.y;}

pointOrd++;UpdateData(FALSE);

CDialog::OnLButtonDown(nFlags, point);}

voidGetCnk(int n, int *c){ inti,k;for(k=0;k<=n;k++){

c[k]=1;

for(i=n;i>=k+1;i--)c[k]=c[k]*i;

for(i=n-k;i>=2;i--)c[k]=c[k]/i;} }

void CMFC_BezierCurve2Dlg::GetPointPos(intControlN, double t, int *c){ int k, n=ControlN-1;double Bernstein;Pt.x=0.0;Pt.y=0.0;for(k=0;k

Bernstein=c[k]*pow(t,k)*pow(1-t,n-k);

Pt.x += ControlP[pointGroup][k].x * Bernstein;

Pt.y += ControlP[pointGroup][k].y * Bernstein;} }

void CMFC_BezierCurve2Dlg::BezierCurve(){ CDC *pDC=GetDC();pDC->MoveTo(490 + ControlP[pointGroup][0].x, 270ControlP[pointGroup][1].y);pDC->LineTo(490 + ControlP[pointGroup][2].x, 270ControlP[pointGroup][3].y);

int *C, i;intControlN=4, m=500;C=new int[ControlN];GetCnk(ControlN-1, C);for(i=0;i<=m;i++){

GetPointPos(ControlN,(double)i/(double)m, C);

pDC->SetPixel(490+Pt.x, 270-Pt.y, 255);} }

void CMFC_BezierCurve2Dlg::OnButtonDrawBeziercurve(){ UpdateData();pointOrd=1;

ControlP[pointGroup][0].x=m_p1_x;ControlP[pointGroup][0].y=m_p1_y;ControlP[pointGroup][1].x=m_p2_x;ControlP[pointGroup][1].y=m_p2_y;ControlP[pointGroup][2].x=m_p3_x;ControlP[pointGroup][2].y=m_p3_y;ControlP[pointGroup][3].x=m_p4_x;ControlP[pointGroup][3].y=m_p4_y;

BezierCurve();pointGroup++;}

void CMFC_BezierCurve2Dlg::OnButtonMatch(){ pointGroup--;

double dx, dy;double k1, k2, s, s1, s2;int i;CPoint temp;dx = ControlP[pointGroup][0].xControlP[pointGroup-1][3].y;for(i=0;i<4;i++){

ControlP[pointGroup][i].x-= dx;

ControlP[pointGroup][i].y-= dy;}

k1=1.0*(ControlP[pointGroup-1][3].y-ControlP[pointGroup-1][2].y)/(ControlP[pointGroup-1][3].x-ControlP[pointGroup-1][2].x);k2=1.0*(ControlP[pointGroup][1].y-ControlP[pointGroup][0].y)/(ControlP[pointGroup][1].x-ControlP[pointGroup][0].x);if(k1>0){

if(ControlP[pointGroup-1][2].x

s1 = atan(k1);

else

s1 = PI + atan(k1);} else if(k1<0){

if(ControlP[pointGroup-1][2].x

s1 = 2*PI + atan(k1);

else

s1 = PI + atan(k1);}

if(k2>0){

if(ControlP[pointGroup][0].x

s2 = atan(k2);

else

s2 = PI + atan(k2);} else if(k2<0){

if(ControlP[pointGroup][0].x

s2 = 2*PI + atan(k2);

else

s2 = PI + atan(k2);} s = s1(ControlP[pointGroup][i].y-ControlP[pointGroup-1][3].y)* sin(s)+ ControlP[pointGroup-1][3].x;

temp.y =(ControlP[pointGroup][i].x-ControlP[pointGroup-1][3].x)* sin(s)+(ControlP[pointGroup][i].y-ControlP[pointGroup-1][3].y)* cos(s)+ ControlP[pointGroup-1][3].y;

ControlP[pointGroup][i].x = temp.x;

ControlP[pointGroup][i].y = temp.y;}

BezierCurve();}

第三篇：《電勢差 電勢》說課稿

電勢差 電勢

各位評委，上午好！我叫XXX，來自XXX，今天我的說課題目是《電勢差 電勢》，下面我將圍繞本節(jié)課“教什么”、“怎樣教”以及“為什么這樣教”三個(gè)問題，從教材分析、教學(xué)目標(biāo)分析、重難點(diǎn)分析、教法與學(xué)法分析和教學(xué)過程五個(gè)方面逐一加以分析和說明。

一、教材分析

（一）、教材的地位和作用

本節(jié)是人教社物理選修3-1第一章第4、5節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)處在電場強(qiáng)度之后，位于靜電現(xiàn)象前，起到承上啟下的作用。教材從電場對電荷做功的角度出發(fā)，推知在勻強(qiáng)電場中電場力做功與移動(dòng)電荷的路徑無關(guān)。利用定義法給出電勢的定義，并通過電勢描述等勢面，對學(xué)生能力的提高和對知識的遷移、靈活運(yùn)用給予了思維上的指導(dǎo)作用。

（二）、學(xué)情分析

學(xué)生已學(xué)習(xí)了電荷及庫侖定律、電場強(qiáng)度的知識，對本節(jié)的學(xué)習(xí)已具備基礎(chǔ)知識，但不夠深入，仍需要通過本節(jié)的學(xué)習(xí)進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。

（三）、教學(xué)內(nèi)容

本節(jié)課為第一課時(shí)，主要內(nèi)容為概念的引入和對其物理含義的理解。

二、教學(xué)目標(biāo)分析

根據(jù)高中新課程總目標(biāo)（進(jìn)一步提高科學(xué)素養(yǎng)，滿足全體學(xué)生的終身發(fā)展需求）的要求和理念（探究性、主體性、發(fā)展性、和諧性）、本節(jié)教材的特點(diǎn)（思想性、探究性、邏輯性、方法性和哲理性融會一體）和所教學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)（知識結(jié)構(gòu)、思維結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)），本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為：

知識與技能目標(biāo)：

1、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，理解電勢差與零點(diǎn)電勢面位置的選取無關(guān)，熟練應(yīng)用其概念及定義式UAB?WAB進(jìn)行相關(guān)計(jì)q算。明確電勢差、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。

2、理解電勢是描述電場的物理量，知道電勢與電勢差的關(guān)系UAB??A??B，電勢與零勢面的選取有關(guān)，知道電場中沿著電場線的方向電勢的變化。

過程與方法目標(biāo)：利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識進(jìn)行類比、概括，講述新知識，培養(yǎng)學(xué)生對新知識的自學(xué)能力，以及抽象思維能力。通過與前面知識的結(jié)合，理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系，從而更好地了解電勢差和電勢的概念。

情感與價(jià)值觀目標(biāo)：嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。

三、重難點(diǎn)分析

為更好地完成教學(xué)目標(biāo)，本課教學(xué)重點(diǎn)為：理解和掌握電勢差、電勢、等勢面的概念及意義。在本節(jié)學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)過其他力做功，如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化，彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化，因此本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)為把電勢、電勢面與前后知識區(qū)別、聯(lián)系，并能用此解決相關(guān)問題。

四、教學(xué)與學(xué)法分析

（一）、學(xué)法指導(dǎo)

教學(xué)矛盾的主要方面是學(xué)生的學(xué)。學(xué)是中心，會學(xué)是目的，因此在教學(xué)中要不斷指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)?，F(xiàn)代教育更重視在教學(xué)過程中對學(xué)生的學(xué)法指導(dǎo)，物理教學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，重在啟發(fā)思維，教會方法。對于簡諧運(yùn)動(dòng)豐富的感性認(rèn)識，在教學(xué)中，收集一些簡諧運(yùn)動(dòng)實(shí)例，巧用提問，評價(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)。最后讓學(xué)生自由發(fā)言，舉出生活中一些簡諧運(yùn)動(dòng)，做到從實(shí)踐到理論，再從理論到實(shí)踐。

（二）、教法分析

本節(jié)課設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是：現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)—建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：應(yīng)把學(xué)習(xí)看成是學(xué)生主動(dòng)的建構(gòu)活動(dòng)，學(xué)生應(yīng)與一定的知識背景即情景相聯(lián)系，在實(shí)際情況下學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生利用已有知識與經(jīng)驗(yàn)同化和索引出當(dāng)前要學(xué)習(xí)的新知識，這樣獲取的知識，不但便于保持，而且易于遷移到陌生的問題情境中。

本節(jié)課采用“誘思引探教學(xué)法”。使用投影儀，形象、直觀的展示教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)簡諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及描述方式，把分析問題的機(jī)會留給學(xué)生。

五、教學(xué)過程

本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括和探究能力，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際、循序漸進(jìn)和因材施教的教學(xué)原則，通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)興趣，是學(xué)生在問題解決的探索過程中，由學(xué)會走向會學(xué)，由被動(dòng)答題走向主動(dòng)探究。

1、知識回顧。首先展示圖片，電場對放入其中的電荷有力的作用，此導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有力的作用，此力可以做功，所以電場也有能的性質(zhì)。

電勢、電勢差的概念比較抽象，在講解時(shí)可以通過引入重力場的有關(guān)概念進(jìn)行類比，以增強(qiáng)知識的可感知性，有助于學(xué)生理解。因此接下來，復(fù)習(xí)有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系。功的量度：W?FScos?；重力做功只與位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)；重力做功與勢能的關(guān)系：WG??Ep；重力勢能是相對的，有零勢能面。

進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)展思維，回顧所學(xué)知識，對新知識產(chǎn)生興趣。例如，我們還研究過其它力做功，如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化，彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化，那么電場力做功的情形又是怎樣的呢。

2、引入新課。

指出上圖：在某一點(diǎn)電荷+Q形成的電場中，將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點(diǎn)，所受到的電場力是不同的，這是因?yàn)锳、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度不同，為了研究問題的方便，以勻強(qiáng)電場為例，勻強(qiáng)電場中，電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力的大小F?Eq為恒力，則電場力做功大小為：W?EqScos?。在這里，W類似如重力做功W因此，將Wq?EScos?是一個(gè)與電荷本身無關(guān)的量，G?hcos?，也是與物體本身無關(guān)的物理量，只與重力場本身性質(zhì)有關(guān)。

q這一比值叫A、B兩點(diǎn)間的電勢差，用UAB來表示。

繼續(xù)聯(lián)系重力勢能提出問題：物體在重力作用下移動(dòng)的高度差越大，重力勢能的變化也越大，高度差即高度的差值，電勢差也就是電勢的差值，那么如何定義電場中各點(diǎn)的電勢？給一分鐘同學(xué)思考后，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材定義，UAB?WAB，若將B點(diǎn)的電勢定義為零電q勢點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢等于單位正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)——零電勢點(diǎn)時(shí)所做的功。因此，老師強(qiáng)調(diào)，電勢通常用?表示，電場中某一點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時(shí)電場力所做的功。

3、強(qiáng)化和延伸知識點(diǎn)。

引導(dǎo)學(xué)生思考，指出電勢差與零點(diǎn)電勢的選取無關(guān)，但電勢是相對零點(diǎn)電勢而言的，與零點(diǎn)電勢的選取有關(guān)。然后課堂給出幾分鐘時(shí)間，由學(xué)生獨(dú)立完成一道例題：設(shè)電場中AB

2兩點(diǎn)的電勢差U?2.0?10V，帶電粒子的電量q?1.2?10?8C，把q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做了多少功？是正功還是負(fù)功？設(shè)UA?UB。

4、知識小結(jié)。（1）、電場中兩點(diǎn)間的電勢差，類似重力場中兩點(diǎn)的高度差，電勢差UAB?WAB，qU與W、q無關(guān)。（2）、電場中某一點(diǎn)的電勢?，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)時(shí)電場力所做的功，并且注意電勢的大小與參考點(diǎn)的選取無關(guān)。（3）、UB?B??，A?A沿著電場線的方向，電勢越來越低。

5、布置作業(yè)。布置課后習(xí)題，要求學(xué)生課后獨(dú)立完成。

6、版書設(shè)計(jì)。

第四節(jié) 電勢差 電勢

1、電勢差：在勻強(qiáng)電場中，把電荷從A移動(dòng)到B，電場力做功W?EqScos?，把W這一比值叫A、B兩點(diǎn)的電勢差，用UAB表示。

2、電勢?：電場中某一點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時(shí)電場力所做的功。

3、UAB??A??B，沿電場線方向，電勢越來越低。

以上是我對本節(jié)課的一些粗淺的認(rèn)識和構(gòu)想，如有不妥之處，懇請各位專家批評指正。謝謝。

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第四篇：電勢 電勢差 教案

電勢 電勢差

師：張艷紅

教學(xué)目標(biāo)

1.理解電場能的性質(zhì)，知道電場力做功的特點(diǎn)，知道電場力做功與電勢能的變化關(guān)系；

2.理解電勢差的定義式及其物理意義，理解電勢的物理意義，會比較電場中兩點(diǎn)電勢的高低，會求解電勢差； 3.理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式E?U d重點(diǎn)：能區(qū)分電勢與電勢差，理解電場力做功的特點(diǎn)以及電場力做功與電勢能的變化之間的關(guān)系.難點(diǎn)：會處理電勢差與能量的綜合運(yùn)用問題

知識梳理

一、電勢能

1.定義：由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。

注：電勢能實(shí)際應(yīng)用不大，常實(shí)際應(yīng)用的是電勢能的變化。2.說明

（1）電荷在電場中每一個(gè)位置都有一定的電勢能，電勢能的大小與電荷所在的位置有關(guān)

（3）電勢能的大小具有相對性，電荷在電場中電勢能的數(shù)值與選定的零電勢能位置有關(guān)，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點(diǎn)。而電勢能的變化是絕對的，與零電勢能位置的選擇無關(guān)

（4）電勢能有正負(fù)，電勢能為正時(shí)表示電勢能比參考點(diǎn)的電勢能大，電勢能為負(fù)時(shí)表示電勢能比參考點(diǎn)的電勢能小。

（5）電勢能是屬于電荷和電場所共有，沒有電場的存在，就沒有電勢能，僅有電場的存在，而沒有電荷時(shí)也沒有電勢能。

（6）電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢能為零處(電勢為零處)電場力所做的功，則有Ep?W?qU?q?

（7）電荷電勢能的變化僅由電場力對電荷做功引起，與其他力對電荷做功無關(guān)

（8）電勢能的單位，焦?fàn)朖還有電子伏，符號為eV，定義為在真空中，1個(gè)電子通過1伏電位差的空間所能獲得的能量。為我國法定計(jì)量單位。1電子伏=1.602×10-19焦。常用千電子伏及兆電子伏。3.電場力做功與電勢能

電勢能的變化：當(dāng)運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向的夾角為銳角時(shí)，電場力做正功，電勢能減少，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向與電場力方向夾角為鈍角時(shí)，電場力做負(fù)功，電勢能增加。電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。

類比：重力勢能變化：重力做正功重力勢能減少；重力做負(fù)功重力勢能增加．

電場力做功：由電荷的正負(fù)和移動(dòng)的方向去判斷(4種情況)?功的正負(fù)?電勢能的變化（重點(diǎn)和難點(diǎn)知識）（上課時(shí)一定要搞清楚的，否則對以后的學(xué)習(xí)帶來困難）

二、電勢 1.定義：

如果在電場中選一個(gè)參考點(diǎn)(零電勢點(diǎn))，那么電場中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢差，就叫做該點(diǎn)的電勢。電場中某點(diǎn)的電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)(零電勢點(diǎn))時(shí)，電場力所做的功。電勢的單位：伏特（V）2.說明：

（1）電勢是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向，只表示相對零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。（2）電勢是電場本身具有的屬性，與試探電荷無關(guān)。

（3）沿著電場線的方向，電勢越來越低（最快），逆著電場線的方向，電勢越來越高，電勢降低的方向不一定就是電場線的方向。（4）電勢與場強(qiáng)沒有直接關(guān)系：電勢高的地方，場強(qiáng)不一定大；場強(qiáng)大的地方，電勢不一定高。（5）電勢是標(biāo)量，沒有方向，但有正負(fù)之分，比零電勢點(diǎn)高為正，比零電勢為低為負(fù)。（6）電勢的值與零電勢的選取有關(guān)

零電勢點(diǎn)可以自由選取，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處電勢為零，實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢為零

（7）如果取無窮遠(yuǎn)電勢為零，正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值，負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值。

（8）當(dāng)存在幾個(gè)“場源”時(shí)，某處合電場的電勢等于各“場源”的電場在經(jīng)處的電勢的代數(shù)和（9）點(diǎn)電荷電場的電勢

在一個(gè)點(diǎn)電荷q所形成的電場中，若取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，則在距此點(diǎn)電荷距離為r的地方的電勢為??k（10）均勻帶電球電場的電勢

對于一個(gè)均勻帶電球面所形成的電場，若球半徑為R，帶電量為q，則在球外的任意與球心相距為r的點(diǎn)的電勢為U?kq rqq，而其球面上和球面內(nèi)任一點(diǎn)的電勢都是U?k rR

三、電勢差：

1.定義：電荷q在電場中由一點(diǎn)A移到另一點(diǎn)B時(shí)，電場力所做的功WAB跟它的電荷量q的比值，叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢差。2.定義式：UAB?WABq，單位：V=J/C 3.物理意義：電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB在數(shù)值上等于單位正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)過程中電場力所做的功WAB。

4.單位：伏特，符號是V。

5.說明： 電勢差是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。A、B間電勢差UAB??B??A，顯然UAB??UBA電勢差的值與零電勢的選取無關(guān)。

注：電勢差很類似于重力場中的高度差．物體從重力場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點(diǎn)的高度差h＝W/G．

四、等勢面

1.定義：一般說來，電場中各點(diǎn)的電勢不同，但電場中也有許多點(diǎn)的電勢相等。我們把電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。2.等勢面的特點(diǎn)：

（1）在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間(不論方式如何，只要起終點(diǎn)在同一等勢面上)移動(dòng)電荷，電場力不做功。因?yàn)榈葎菝嫔细鼽c(diǎn)電勢相等，電荷在同一等勢面上各點(diǎn)具有相同的電勢能，所以在同一等勢面上移動(dòng)電荷電勢能不變，即電場力不做功

（2）等勢面一定跟電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直。

假如不是這樣，場強(qiáng)就有一個(gè)沿著等勢面的分量，這樣在等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力就要做功。但這是不可能的，因?yàn)樵诘葎菝嫔细鼽c(diǎn)電勢相等，沿著等勢面移動(dòng)電荷時(shí)電場力是不做功的，所以場強(qiáng)一定跟等勢面垂直。（3）沿著電場線方向電勢越來越低。

可見，電場線不但與等勢面垂直，而且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（4）導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是一個(gè)等勢面。(后面將學(xué)到)（5）不同的等勢面是不會相交的，也不能相切。

因?yàn)殡妶鼍€總跟等勢面垂直，如果等勢面相交，則交線處同一點(diǎn)的電場線方向就有兩個(gè)，從而場強(qiáng)方向就不唯 一，這是不可能的；如果等勢面相切，則在相切處等勢面“密度”為無窮大，這也是不可能的（6）等差等勢面的疏密表示電場的強(qiáng)弱

等差等勢面密的地方場強(qiáng)大，等差等勢面疏的地方場強(qiáng)弱。

五、電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系 1.關(guān)系E?U

d2.上式只適用于勻強(qiáng)電場，它表明在電場當(dāng)中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿電場強(qiáng)度方向每單位距離上的電勢差。

題型講解

1.電勢和電勢差

（1）如圖(a）所示，AB是某電場中的一條電場線．若有一電子以某一初速度并且僅在電場力的作用下，沿AB由點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B，其速度圖象如圖(b)所示．下列關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢?和電場強(qiáng)度E大小的判斷正確的是（）

A.EA?EB

B.EA?EB

C.?A??B

D.?A??B

（2）如圖所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為?A、?B、?C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有()A.?A＞?B＞?C B.EC＞EB＞EA

C.UAB＜UBC

D.UAB＝UBC 2.等勢面和電場線

如圖所示，平行直線AA?、BB?、CC?、DD?、EE?，分別表示電勢為-4 V、-2 V、0、2 V、4 V的等勢線，若AB=BC=CD= DE= 2 cm，且與直線MN成300角，則（）

A．該電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向垂直于AA?，且左斜下 B．該電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=2 V/m C．該電場是勻強(qiáng)電場，距C點(diǎn)距離為2 cm的所有點(diǎn)中，最高電勢為4V，最低電勢為-4V D．該電場可能不是勻強(qiáng)電場，E=U/d不適用

－ 3.電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系如圖所示，把電量為－5×109C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能＿＿＿（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢UA＝15V，B點(diǎn)的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為＿＿＿＿J.

第五篇：電勢難點(diǎn)教學(xué)

“電勢”“電勢差”的教學(xué)設(shè)計(jì)

浙江臺州廣播電視大學(xué) 陳學(xué)雄

一、設(shè)計(jì)思想

物理知識與一般的文化知識存在著密切的聯(lián)系，在教學(xué)中如能把物理概念整合到更廣闊的文化背景中，就能使學(xué)生更深刻地理解這一概念。在本節(jié)課的教學(xué)中，通過對包含“勢”字的詞語的討論，使學(xué)生理解“勢”的一般含義，這樣有利于學(xué)生深刻理解電勢概念。

類比是人類研究、理解未知事物的一種有效而常用的方法。學(xué)生對重力場中“地勢”的概念。水流從“地勢”高處流到“地勢”低處的現(xiàn)象及重力做功跟始末位置的“地勢差”有關(guān)的規(guī)律有直觀的印象。所以從“地勢”概念出發(fā)，通過類比建立電勢概念，是一種易于理解而直觀的方法。

教材中把電勢差和電勢能編排在同一節(jié)，這兩個(gè)概念都很抽象難懂，它們既有聯(lián)系又有區(qū)別，并且很容易混淆。根據(jù)奧蘇貝爾的學(xué)習(xí)理論，有意義學(xué)習(xí)，就是在新概念與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)概念（固定點(diǎn)）之間建立起本質(zhì)的、非人為的聯(lián)系，原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中有可利用的、穩(wěn)定而清晰的固定概念，是進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的前提條件。據(jù)此，對于電勢與電勢能，應(yīng)該先牢固地掌握其中的一個(gè)，使之成為另一個(gè)的固定概念。電勢能比電勢差更復(fù)雜，它的變化不但與電場有關(guān)，還與電荷和電荷在電場中的移動(dòng)方向有關(guān)；而電勢差則只與電場本身有關(guān)，在知識體系中，它比電勢能處于更基本的地位?；谏鲜鲈?，本節(jié)課只學(xué)習(xí)電勢差、電勢的概念，電勢能的概念在學(xué)習(xí)了等勢面、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系后再學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)目標(biāo)

1．通過與重力場類比，理解電場中電勢和電勢差的概念；理解電場中的電勢分布規(guī)律：沿電場線方向電勢降低。

2．理解電勢差的定義式UAB＝WAB/q，會根據(jù)電荷q在電場中移動(dòng)時(shí)電場力所做的功WAB，計(jì)算電勢差UAB。

3．理解電勢與電勢差的關(guān)系：UAB＝UA－UB，知道電勢的本質(zhì)是電勢差，某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電勢差。

4．培養(yǎng)學(xué)生的類比分析能力以及從廣闊的文化背景知識理解物理概念的思維習(xí)慣。

三、教學(xué)過程

1．“勢”的含義的討論

“勢”是一個(gè)很抽象但很常用的概念。請大家回憶出一些包含“勢”字的詞語，并從中歸納出“勢”這一概念的含義。

詞語：“形勢”“姿勢”“情勢”，“蓄勢待發(fā)”“權(quán)勢”“勢如破竹”“仗勢欺人”，“優(yōu)勢”“劣勢”等等。

分析：前面這組詞語說明了“勢”是與位置、姿態(tài)有關(guān)的東西；中間這組詞語說明了“勢”是一種潛在的力量、趨向、能力；后面這組詞語說明了“勢”是一種相對性的東西。

總結(jié)（板書）：

勢是一個(gè)位置（或姿態(tài)）相對與另一個(gè)位置（或姿態(tài)）所具有的潛在的力量、趨向、能力或本領(lǐng)。

2．重力場中的地勢

在重力場中，物體會自動(dòng)地從高處落到低處，水會自動(dòng)地從高處流到低處。如圖1，物體在A點(diǎn)，如果沒有阻礙作用，它就會自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。A、B這兩位置之間潛在著一種做功的能力，使物體在A點(diǎn)，具有向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的趨勢。物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，重力就會對物體做功使物體獲得動(dòng)能。A點(diǎn)對干B點(diǎn)存在著一種優(yōu)勢。相反，B點(diǎn)相對于A點(diǎn)處于劣勢。要使物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，就需要輸入能量，使物體克服重力做功。

由此可見重力場中存在著一種勢，我們不妨把它叫做地勢。水會自動(dòng)地從“地勢”高處流到“地勢”低處，這是大家熟知的說法。

物體從高地勢處運(yùn)動(dòng)到低地勢處，重力會做正功，重力做功為WAB＝m（ghA－ghB）我們可以把（ghA－ghB）叫地勢差。gh中，h代表位置，g代表重力場的作用。如果沒有重力場g的作用，空間各點(diǎn)也就不存在這點(diǎn)“地勢”高那點(diǎn)“地勢”低的區(qū)別了。有了地勢的概念，重力做功就可以表示為：重力做的功＝物體的質(zhì)量×重力場中兩點(diǎn)的地勢差。

3．電勢概念

與物體在重力場中移動(dòng)重力做功類似，電荷在電場中移動(dòng)電場力也要做功。例如，把一個(gè)正電荷q在圖2（a）所示的電場中從A點(diǎn)靜止釋放，它會在電場力作用下自動(dòng)地向B處移動(dòng)，在此過程中電場力做功使電荷獲得動(dòng)能?？梢婋妶鲋蠥點(diǎn)相對于B點(diǎn)存在一種優(yōu)勢，A、B這兩位置之間潛在著一種對電荷做功的能力。這就是說，電場中存在著一種與位置有關(guān)的勢，我們把它叫做電勢。

更具體地，把用電場線描述的電場與水在重力場中的流動(dòng)相類比。沿水流方向地勢從高到低，則在電場中沿電場線方向電勢從高到低，如圖2（a）和（b）。

4．電勢差的定義

再來研究一下電場力做功的情況。電荷在確定的A、B兩點(diǎn)之間移動(dòng)，電荷量大，受的電場力也大，電場力做功就越大，電場力做功與電荷量成正比。在電荷量一定的情況下，電場力做功與始末位置有關(guān)，例如在圖2（a）情況中，電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做的功比電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做的功大。從電勢角度講A、C間的電勢差值大于A、B間的電勢差值。所以電場力做功還與始末位置的電勢差有關(guān)。與重力做功相似，電場力做功可以表示為：電場力做的功＝電荷的電荷量×電場中兩點(diǎn)間的電勢差。即WAB=qUAB。

從上式可得到電場中兩點(diǎn)間電勢差的定義：電場中A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB，等于電荷q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做的功WAB與電荷量q的比值。即UAB＝WAB/q 通常所說的電壓，其本質(zhì)含義就是這里的電勢差。5．電勢的定義

顧名思義，電勢差應(yīng)該是電勢之差。電勢是這樣定義的：確定參考點(diǎn)O，并規(guī)定O點(diǎn)的電勢為零，電場中任一點(diǎn)A的電勢UA等于A點(diǎn)到O點(diǎn)之間的電勢差UAO，即UA＝UAO

通過一些例題求解，使學(xué)生獲得沿電場線電勢降低的直觀印象，明確電勢與電勢差的關(guān)系，得出關(guān)系式UAB＝UA-UB

四、小結(jié)

歷屆學(xué)生普遍反映電勢和電勢能難學(xué)難懂。本教學(xué)設(shè)計(jì)，由于把電勢聯(lián)結(jié)在文化背景中勢的一般含義和地勢的直觀概念這兩個(gè)穩(wěn)固的生長點(diǎn)上，克服了電勢的抽象性；同時(shí)把電勢和電勢能分開教學(xué)，減小了它們的相互干擾，極大地降低了學(xué)習(xí)難度。實(shí)際教學(xué)表明，反映本章難學(xué)的學(xué)生人數(shù)大大減少了。