教科版物理选修3-1 第一章 第5节 匀强电场中电势差和电场强度的关系 精品课件+教学设计 （2份打包）

第五节 匀强电场中电势差与电势强度的关系 【课前预习】 一、电场强度与电势差的不同之处： 1．物理意义不同：_____________________________________________; 2．Ｅ是______量，Ｕ是______量； 3．表达式不同：______________________________ ; 4．单位不同：____________________________________ 二、下面我们在以匀强电场为例讨论一下电场强度与电势差的联系。如右图所示， 1．电荷q从A点移动到B点，静电力做的功w与UAB得关系为： 2．从q受到的静电力来计算功，W=__________________； 比较两种表达方式，得到UAB=_____________________________. 即：_______________________________________________________。 3．通过上面推导，电场强度与电势差的关系还可以写作 _。 意义：____ ________________________________________。 4．上式给出了电场强度的另一单位：__________________；两单位间的关系为：__________________。 5．上式的适用范围：__________________。 教学目标 　　1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式 要知道推导过程． 　　2、能够熟练应用 解决有关问题． 　　3．通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力． 　　4．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美． 设计思想： 场强表示单位电量的电荷所受的电场力，而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小，由于力和功是互相联系的，所以场强与电势差之间存在着必然的联系．在非匀强电场中，电势差与场强的关系要复杂的多，但是电场中两点间距离越小时的电势差越大，则该处场强就越大．只能是定性判断.本节内容是研究电势差与电场强度的关系，注意电场强度是描述电场力的性质，电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系（如下图），电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑． 教学重点：理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式U＝Ed要知道推导过程;能够熟练应用U＝Ed解决有关问题． 教学难点：U=Ed及其成立条件；电势与场强无直接关系 教学资源：多媒体 教学设计:  复习提问 1、我们已经学过哪些描述电场性质的物理量？ 电场的两大性质： 1 力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示； 2 ②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。 2、等势面有哪些特点？ 等势面的特点： ①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。 既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？ 复习引入： 学习活动：电场强度与电势差的关系 　场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的．那么场强与电势差有什么关系呢？ 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？ 结论：E大处φ不一定高；φ高处E不一定大 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？（若规定无穷远处为零电势点 ） 结论：E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 【讨论思考】 （1）电场强度大的地方电势是否一定高？反之？ （2）电场强度为零的点电势一定为零吗？反之？ E的值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关，所以上述问题不可能有肯定答复。 那一般地，规定了无穷远处为零电势点，上述问题如何？ 以正点电荷电场的例子分析（1）： ∵A点比B点所在处电场线密， ∴EA＞EB 而沿电场线方向电势逐渐降低 ∴ 故E大处 一定高。 以负点电荷的电场为例进行分析。 由图可知：EC＞ED 而 反之，学生由以上两例分析得： 高处E也不一定大。 总结，投影结论 E大处 不一定高， 高处E也不一定大。 对（2）的分析可从等量同种、异种点电荷分析 等量同种点电荷连线中点：根据场强的叠加，此点E=0，而选取一条无限接近该点的电场线可知：沿电场线方向电势