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1、第6節(jié) 電勢差和電場強度的關(guān)系
一.說教材
1. 教材地位.本節(jié)課學(xué)習(xí)電勢差與電場強度的關(guān)系.教材以勻強電場為例進(jìn)行,介紹二者的關(guān)系.電勢差與電場強度是本章重要的概念,因為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).因此從教材地位來說,本節(jié)內(nèi)容起一個橋梁、紐帶的作用,將電場的兩大性質(zhì)聯(lián)系起來.
2. 教材特點.①內(nèi)容較小 (只有11行文字) ,應(yīng)用性強,在以后的許多問題中都會涉及本節(jié)知識的應(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理解推導(dǎo)的條件,需要相關(guān)知識點(W=Fs)方可完成推導(dǎo).
二.說教學(xué)目標(biāo)
知識與能力目標(biāo)：
1、 理解勻強電場中電勢差與電場
2、強度的關(guān)系U=Ed，并能推導(dǎo)這個關(guān)系式。
2、會用U=Ed進(jìn)行有關(guān)計算。
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。
（一） 過程與方法
1、教師通過問題教學(xué)法，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生分析推理。
2、學(xué)生利用學(xué)過的知識分析推理，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)應(yīng)用辯析。
（二） 情感目標(biāo)
1、從不同的角度認(rèn)識電場，讓學(xué)生學(xué)會多角度多方面看問題。
2、通過公式的推導(dǎo)讓學(xué)生體會到物理中推理過程的邏輯美。
三、教學(xué)重點：
理解勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系Ｕ＝Ｅd，并且能夠推導(dǎo)出這個關(guān)系式。
教學(xué)難點：
會用關(guān)系式Ｕ＝Ｅd進(jìn)行有關(guān)計算。
三.說教學(xué)重難點
1. 重點是對U=E
3、d的推導(dǎo)和理解(尤其是成立條件的理解).
2. 難點是對電勢與場強無直接關(guān)系的理解.
3、突破方法：
首先強調(diào)電場強度和電勢分別是描述電場這一事物的不同特性的物理量;然后在把電場強度和電勢依附于電場的基礎(chǔ)上，借助于電場力移動電荷做功而導(dǎo)致電勢能的改變這一動態(tài)過程，導(dǎo)出電勢差與電場強度間的關(guān)系;最后又通過分析、運用等環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生深刻的體會所建立起來的關(guān)系的物理含義，較好的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
四.說教學(xué)方法
??? 教師提出不同的情景，提問點撥，讓學(xué)生思考探究，最后師生共同歸納本節(jié)知識結(jié)構(gòu)。教師引導(dǎo)、學(xué)生探究
五、學(xué)習(xí)方法：
自主探究+小組討
六、教學(xué)過程
1、電場強度量化了電場的
4、力特性，電勢量化了電場的能特性。這一點學(xué)生已經(jīng)很清楚了，所以一開始提出這樣的問題：
我們研究了電場的力的特性，引入電場強度來描述它;我們還研究了電場的能的特性，引入電勢來描述它。（由學(xué)生回答）那么描述電場的力的特性的電場強度和描述電場的能的特性的電勢之間會存在著某種關(guān)系嗎?
讓學(xué)生討論并最終得出既然電場強度和電勢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、探究并建立某兩個事物或事物的某兩個側(cè)面間的關(guān)系，通常情況下需要借助于某個媒介來進(jìn)行，而對于媒介，則要求能與雙方都有著某種聯(lián)系。引導(dǎo)學(xué)生得出選擇的媒介是“功”（ 因為做功必須有力，另一方面還因為做功必然引起能的變化。這一點
5、學(xué)生可以想到）
3、建立 電勢差與電場強度的關(guān)系
情景一(AB位于勻強電場中同一電場線上的兩點)
如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動到B點,AB間距離為d,場強為E, AB兩點間 電勢差為U,求電場力的功
W=qU?? W=qEd
所以:U=Ed
情景二(AC位于勻強電場中兩條電場線上的兩點)
如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動到C點, A.B間距離為d,場強為E, AC兩點間電勢差為U,求：電荷由A點移到C點時電場力的功W=qU?? W=Fs (s為在力的方向上的位移).
W=qEd(A.B間的距離) 所以:U=Ed(A.B間的距離).
4、讓學(xué)生根據(jù)以上推導(dǎo)用文字將二者關(guān)
6、系表述出來
(1)式表明:在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積;
(2)式表明:在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。
5、公式的使用條件讓學(xué)生討論得出
(1)電場必須是勻強電場。
(2)兩點的連線必須與電場方向平行。
(3) 電場中，電勢降落最快的方向為電場強度的方向
情景三(AB位于非勻強電場中同一電場線上的兩點EB>EA)
如圖所示將電荷量為q的電荷由A移動到B點,A.B間距離為d,AB兩點間電勢差為U,求電場力的功..
??????????????????????????????
?????????????
7、????????????????? A??????? B
W=qEd在這里不能成立,但W=qU還能成立??
所以:U=Ed不能成立
請同學(xué)們比較AB和AC間的電勢差誰大？
這里可以借用平均思想
（二）電勢與電場強度無直接關(guān)系
情景四(A與B,C與D分別位于非勻強電場中同一電場線上的兩點EB>EA,Ec
8、A、B、C三點，它們的連線構(gòu)成一個直角三角形，AB＝0.12m，AC＝0.05m，把一電荷量q＝－1×10-8C的點電荷從B點移到C點，電場力做功為5×10-7J，把點電荷從B點移到A點，電場力做功仍為5×10-7J，由此可知電場強度的方向為 ，電場強度的大小為 ，B、C兩點帶電電勢差是 。
【解析】由題意可知：電荷從B移到A、C兩點，電場力做功相等，表明電荷在A、C兩點的電勢能相等，故A、C兩點具有相同的電勢，A、C兩點在同一等勢面上，由于電場線垂直于等勢面，所以場強方向與AC連線垂直；又由于負(fù)電荷從B移到A或C時電場力做正功
9、，表明負(fù)電荷受到的電場力方向由B指向等勢面AC，故場強方向應(yīng)當(dāng)由等勢面AC指向B，即由A指向B。
B、C兩點的電勢差UBC＝
A、 C兩點在等勢面上，UBA＝UBC＝50V，由圖示可知AB垂直于AC，故場強：
(2) 完成本節(jié)學(xué)案
（四）小結(jié)：
1.在勻強電場中U=Ed
2.d沿著電場線上的距離
3.電勢差與電場強度的關(guān)系也可以寫做：
4、場強和電勢無直接關(guān)系
(五)作業(yè):問題與練習(xí)2.3
板書設(shè)計：
一、電場強度與電勢差的不同之處
１、物理意義不同：電場強度Ｅ描述電場力的特征，電勢差Ｕ描述電場能的特征；
２、Ｅ是矢量，Ｕ是標(biāo)量；
３、表達(dá)式不同：Ｅ＝Ｆ／q ，U=W/q；
４、單位不同：Ｅ為Ｖ／m ， U為V
二、場強強度與電勢差的聯(lián)系。
１、在勻強電場中Ｅ＝ＵＡＢ／d
２、電場中，電勢降落最快的方向為電場強度的方向；
３、在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差。
2020屆高中物理 第6節(jié) 電勢差與電場強度的關(guān)系說課稿 新人教版選修3-1
