10.2 电势差（表格式教学设计）物理人教版必修第三册

该高中物理教学设计聚焦“电势差”核心知识点，涵盖定义、公式（U_AB=φ_A-φ_B，W_AB=qU_AB）及等势面特点。通过播放视频类比“6楼到8楼高度差”导入，衔接电势概念，搭建从高度差到电势差的学习支架。 此资料以新课标核心素养为导向，科学思维上用等高线类比等势面、反证法推导电场线与等势面垂直，科学探究结合上楼情景分析静电力做功。例题与分层练习强化公式应用，提升学生逻辑推理与模型建构能力，为教师提供清晰教学路径与实践素材。

第2节 电势差 年级 高二年级 学科 物理 教师 课题 第2节 电势差 教学 目标 物理观念 理解电势差（电压）的概念，掌握UAB=φA-φB、WAB=qUAB的表达式及物理意义，明确电势差正负的含义，知道电势差与零电势点选取无关。 科学思维 通过类比法（等高线类比等势面、电场强度定义类比电势差定义）建构概念，通过反证法推导等势面与电场线垂直的结论，提升逻辑推理与模型建构能力。 科学探究 以上楼情景类比电场中电荷移动，从“状态与过程”的角度探究静电力做功的特点，体会物理问题的分析方法。 科学态度 与责任 认识电势差在电力工程、电子技术中的核心作用，培养严谨的物理运算习惯与应用物理知识解决实际问题的意识。 教学 重难点 1.电势差的定义、正负号意义及与零电势点无关的特点，静电力做功公式W=qU的应用(重点)。 2.电势差正负号的物理意义，等势面与电场线垂直的逻辑理解(难点)。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师：播放视频。 如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ 学生思考问题。 新课讲授 一、电势差 教师：电势差：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，电势差也叫作电压。 UAB=φA-φB=-(φB-φA)=-UBA 【试一试】试推导电场力做功与电势差的关系？ 学生：根据功能关系：静电力做功与电势能的变化 WAB=-ΔEp=EpA-EpB 又EpA=qφA，EpB=qφB 所以WAB=qφA-qφB=qUAB 电场力做功与电势差关系：WAB=qUAB或UAB= 。 【议一议】哪些物理量与电荷电性有关？哪些物理量与零电势点选取有关？哪些物理量正负与下标有关？ 在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功－4.0×10-7J。 （1）A、B、C三点中，哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？ （3）把电荷量为－1.5×10-9C的点电荷从A点移动到C点静电力做的功是多少？ （4）根据以上结果，定性地画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。 解：（1）电荷从A点移动到B点，静电力做正功，所以A点电势比B点电势高。电荷从B点移动到C点，静电力做负功，所以C点电势比B点电势高。但C、B之间电势差的绝对值比A、B之间电势差的绝对值大，所以C点电势最高，A点电势次之，B点电势最低。 （2）根据静电力做的功与电势差的关系，A、B 间的电势差 A 点电势比 B 点电势高 80 V。 同样，根据静电力做的功与电势差的关系，B、C 间的电势差 C 点电势比 B 点电势高 200 V。 A、C 间的电势差 （3）电荷量 q′＝－1.5×10-9C 的点电荷，从 A 点移动到 C 点时，静电力做的 即静电力做正功1.8×10-7J （4）电场分布示意图和 A、 B、C 三点可能的位置如图 所示 学生思考并回答问题。 新课讲授 二、等势面 教师：在地图中常用等高线表示地势高低。 【议一议】 1、地图中的等高线有何作用？ 2、等高线和重力做功又有何关系？ 3、电场线中是否也能引入类似的概念？ 教师：定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 特点：在等势面上移动电荷，电势不变，电势差为0，电场力不做功 【议一议】分别沿着AB，AM、MB移动电荷，电场力做功有什么特点？ 等势面与电场线都是描述电场的方式，它们有何关系？ 学生：电场线跟等势面垂直，并且从电势高的等势面指向电势低的等势面。 教师：试一试：画出以下电荷等势面（约定：相邻等势面电势差相等） 学生： 【议一议】 1、每幅图中的等势面有何特点？ 2、电场线与等势面的关系？ 【议一议】 哪点电势高？ 学生： 【议一议】等量同种、异种电荷连线和中垂线上电势如何变化？ 学生思考并回答问题。 课 堂 练 习 【练习1】将一电量为+1.6×10-8C的电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为6.4×10^−6 J，则A、B两点间电势差UAB为（　　） A．400V B．-400V C．600V D．-600V 【答案】B 【练习2】当架空高压导线不慎断落在地面时，电荷会从导线落地点向大地流散，地面上以落地点为中心形成特定的电势分布区域：离落地点越远，地面电势越低。图中虚线分别为等势面，下列说法正确的是（　　） A．a点电势比b点电势高 B．正电荷自a点移到c点电场力做负功 C．若要远离导线触地点，并拢双脚向着远离导线方向 多次“立定跳”比较安全 D．若要远离导线触地点，大步快速走出该区域比较安全 【答案】C 【练习3】等量异种点电荷的电场线分布如图所示，O点为两点电荷连线中点。下列说法正确的是（　　） A．两电荷连线上，O点的电场强度最大 B．两电荷连线的中垂线上，O点的电场强度最小 C．两电荷连线上关于中点对称的两点，电场强度相同 D．两电荷连线的中垂线上，电势处处不相等 【答案】C 【练习4】如图所示，在匀强电场中，将带电荷量q=6×10^−6C的电荷从电场中的A点移到B点，电场力做了2.4×10^−5J的功，再从B点移到C点，电场力做了−1.2×10^−5J的功。 (1)求A、B两点间的电势差U_AB和B、C两点间的电势差U_BC； (2)如果规定B点的电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？ (3)若已知A点坐标(0,6)，B点坐标(0,0)，C点坐标(6,0)，作出过B点的一条电场线。 【答案】(1)4V，−2V (2)4V，2V 课 堂 小 结 板 书 设 计 第2节 电势差 一、电势差 1.定义：电场中两点之间电势的差值，也叫作电压。 2.A、B两点电势差，可以表示为UAB=φA-φB，也可以表示为UBA=φB-φA，可知UAB=-UBA。 3.电势差的正负 电势差是标量，所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。 4.电势差的单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为伏特，符号是V。 5.(1)静电力做功与电势差的关系：UAB= 二、等势面 1.等势面的定义：电场中电势相同的各点构成的面。 2.电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 作业 布置 1.完成教材课后作业：“练习与应用”。 2.配套分层作业。 教学反思 在关系式的推导上，采取“双轨制”。一种是由教师引导学生逐步完成关系式的推导；另一种是由师生一起概括推导过程中的知识或方法，并由教师书写在推导过程的旁边。双轨并进，加深学生对本节重点的理解。难点的突破在于对各物理量正负含义的理解，除了通过例题的应用加深理解，还需要用类比法让学生理解电势差是由电场自身性质决定的，电势差是描述场自身性质的物理量，与试探电荷无关。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $