人教版选修3-1　第一章第5节《电势差》教案

5　电势差 本节分析 本节以电势的概念为起点，把地理位置中的两点间的高度差与电场中两点间电势差进行比较，得到高度和电势都具有相对性，它们与参考点的选取有关，但高度差和电势差却保持不变（与参考点的选取无关）．因此，在解决实际应用问题时，电势差比电势更方便． 教材是通过电场力做功与电荷量的比值法定义的电势差．在教学实践中，很多教师和学生公认这一节内容难教难学．物理概念抽象，物理概念之间的联系复杂．而采用比值定义法使学生在理解概念的物理本质上走弯路，两个与电势差无本质关联的物理量（电荷量和电场力做功）的比值不变只能反映出三个物理量之间的数学关系，无法深入探寻电势差的物理意义．所以本教学设计引导学生从比值定义和电场本质两种方法去探究电势差． 学情分析 对电势差概念的引入，若用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，则可以增强知识的感知性，这有助于学生记住公式．在学习过程中，学生应从电势差的本质意义上进行学习和理解，真正掌握电势差的概念．另外，在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义． 教学目标 　知识与技能 （1）理解电势差是描述电场的能的性质的物理量． （2）知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算． （3）知道电势与电势差的关系，熟练掌握电场力做功与电势能变化的关系． 　过程与方法 培养学生的分析能力、抽象思维的能力和综合能力． 　情感、态度与价值观 通过对原有知识的加工及对新旧知识的类比、概括，培养学生自我更新的能力． 教学重难点 　重点：（1）电势差的概念． （2）静电力做功公式的推导和该公式的具体应用． 　难点：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 类比法、推导公式法、讨论法． 教学准备 多媒体辅助教学设备． 教学过程设计 主要教学过程 教学设计 教师活动 学生活动 一、引入新课 【温故知新】 回顾电场中已经学习的几个基本概念： 1.电荷、电场强度、电势、电势能，它们的定义是什么？是标量还是矢量？物理意义是什么？ 2.在学习电势时，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？ （设计意图：通过复习基本概念，让学生回忆学过的旧知识，便于理解新知识．） 小组讨论交流后，学生代表发言. 二、新课教学 （一）电势差 【情景引入，展示目标】 某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布. 若以C点为电势零点，则A点的电势为多少？D点的电势为多少？A、D两点的电势相差多少？ 若以B点为电势零点，则A点的电势为多少？D点的电势为多少？A、D两点的电势相差多少？ 小结：电势是描述电场能的性质的物理量，并且在电场中的不同位置，电势不同，那么不同点的电势的差值就叫做电势差．电势差和哪些因素有关呢？本节我们就来研究它．教师出示本节的教学目标. 推导： 请根据教材第20页的“电势差的定义”和前面电势能与电场力关系的变化关系，试着推导电势差的定义式. 学生可能出现以下两种推导： 推导一：根据定义UAB＝φA－φB或者UBA＝φB－φA 推导二：电荷在电场中从A移动到B时，静电力做的功 WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q（φA－φB）＝qUAB所以UAB＝ 【提出问题】 1.据推导一思考：电势的多少与电势零点的选取有关吗？电势差与电势零点的选取有关吗？电势差一定是正值吗？ 2.推导二叫做比值法，UAB由什么决定，由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？可以与前面学过的哪个物理量的推导相类比？如何类比？ 3.电势差的物理意义是什么？ 4.电势差的单位是什么？ 【思考讨论】 如图所示，如果B板接地（取大地的电势为0，则与大地相连的导体的电势也为0），则A点电势为8 V，M点的电势为6 V，N点电势为2 V，M、N两点间的电势差是多少？如果改为A板接地，B板电势多大？M、N两点电势各多大？M、N两点间电势差多大？ 【讨论后小结】 1.电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB或者UBA＝φB－φA　UAB＝－UBA 电势的数值与电势零点的选取有关，电势差的数值与电势零点的选取无关. 2.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，重力做功越多，高度差越大．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. 3.电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两点的位置有关. 电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质. UAB在数值上的含义：电场力作用下两点间移动1 C的正电荷电场力做的功. 4.单位：伏特．符号：V.1 V＝1 J/C. （