内容正文:
课题 第5节 电势差
授课时间
教学目标 (一)知识与技能
1.理解电势差的概念;
2.计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功。
(二)过程与方法
1.通过类比法教学,使学生理解电势差的概念;知道电势和电势差的关系。
2.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
培养学生概括、归纳、类比和抽象思维能力。
教学重点 电势差的概念,电势能的改变与电场力做功
的关系,电功计算。
教学难点 电势差的定义及在电场中电场力对电荷做
功引起电荷的电势能的减少的认识。
课程类型 新授课
教学方法 归纳推理法、讲授法。
教学工具 课件、多媒体辅助教学设备。
教学过程 导入新课
选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的差值却不变。正是因为这个缘故,在物理学中电势的差值往往比电势更重要。
那么,电势的差值与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢?本节课我们就来学习这个问题。
教学内容
一、电势差(又叫电压)
1.概念
电场中两点间电势的差值,叫做电势差,也叫电压。
2.表达式
设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则它们之间的电势差可以表示成
UAB=φA-φB
也可以表示成
UBA=φB-φA
显然
UAB=-UBA
3.单位
电势差的单位与电势的单位相同,在国际单位制中为伏特,符号V,1V=1J/C。
4.电势差是标量
电势差是标量,但两点间电势差可以是正值,也可以是负值。当A点电势比B点电势高时,UAB为正值,UAB=φA-φB>0,UBA=φB-φA<0,UBA则为负值。
二、静电力做功与电势差的关系
1.静电力做功与电势差的关系[来源
电荷q从电场中A点移到B点时,由静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。由此可以导出静电力做的功与电势差的关系
WAB=EPA-EPB=qφA-qφB=q(φA-φB)=qUAB
即WAB=qUAB (电势差的定义式,量度式)
因此,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,且对匀强电场和百匀强电场都适用。
三、电势与电势差的比较
1.电势差是电场中两点间的电势的差值,UAB=φA-φB,UBA=φB-φA。
2.电势的数值是相对的,电场中某一点的电势的大小,与选取的零电势点有关;电势差的数值是绝对的,电势差的大小,与选取的零电势点无关。电势是反映电场中一点的性质,电势差是反映电场中两点的性质。
巩固练习 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UBA等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少?
解析:由电势差的定义式可知
V=2V
V=-2V
板书设计 第5节 电势差
一、电势差
二、静电力做功与电势差的关系
三、电势与电势差的比较
布置作业 做课后习题
组长签字
课后反思
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