視頻標簽：電勢差

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視頻課題：高中物理人教版選修3-1第一章靜電場《1.5電勢差》重慶市優課

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高中物理人教版選修3-1第一章靜電場《1.5 電勢差》重慶市優課

教學目標
1、理解電勢差的概念,知道電勢差與電勢零點的選擇無關。 
2、掌握兩點間電勢差的表達公式,知道兩點間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應關系。 
3、知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關系,會應用靜電力做功的公式進行相關的計算。 
2學情分析
本節內容涉及的概念有電勢、電勢能、電場力做功和電勢差等,概念多且抽象,概念間的關系也較復雜,再加上靜電力做功公式中正負號的應用以及正負號的物理意義等,都會對學生的學習構成困難。電勢差即電壓,學生在初中電學學習時已經了解電壓概念,本節教學是對電壓概念的深化。教學中以學生原有的知識(電勢定義式、電場力做功與電勢能的關系)作為新知識(電勢差概念)的生長點,引導學生從原有知識中生長出新的知識,能夠激發學生的好奇心和求知欲,并體會收獲的喜悅,同時培養學生的演繹思維能力。
3重點難點
1、電勢差的概念 
2、靜電力做功公式的推導和該公式的具體應用。 
3、靜電力做功公式中正負號的應用與正負號的物理意義。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】引入新課
        上節課我們學習了靜電力做功的特點,從靜電力做功的角度學習了電勢能和電勢的概念。下面簡要回顧一下上節課學習的內容。
(1)靜電力做功的特點:(學生回答)
(2)電勢:電場中某一點,電荷的__________________,叫做這一點的電勢。電勢是個相對的量,某點的電勢與__________的選取有關。因此電勢有正、負,表示該點電勢比零電勢點高還是低。通常把______________的電勢規定為零。
(3)電勢能:由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑_____,電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做_______。電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP等于將該點電荷由A點移到電場力所做的功W即EP=W ,若要確定電荷在電場中的電勢能,應先規定_______。電勢:定義_________________________________________,用公式表示為:____________,先規定電場中某處的電勢為0,然后才能確定其他各點的電勢。電場中各點的電勢可以是正值,也可以是負值。電勢只有大小,沒有______,是______量。
活動2【導入】實驗探究
認識測電筆:當電筆的兩端間電壓達到一定值時,電筆內部的氖泡便產生輝光,輝光強弱與兩端間電壓有關,電壓越大,氖泡越亮。
測電筆在不接觸物體的情況下也能發光?
實驗探究:請同學們仔細觀察電筆放置情況不同時的實驗現象。
垂直于電場放置時
平行于電場放置時
平行于電場放置,變化兩金屬板間距離時
活動3【講授】電勢差、電勢差與電勢的關系
1、電勢差:(又叫電壓)
(1)定義:
電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中,電場力做的功WAB與電荷量q的比值,叫A、B兩點之間的電勢差UAB。
(2)定義式:U_AB=WABq  
(3)單位:伏特  符號:V      1V=1J/C
(4)物理意義:
電勢差的值即為電場力作用下兩點間移動一庫侖的正電荷電場力做的功。
2、電勢差與電勢的關系
教師活動:引導學生推導電勢差與電勢的關系式
設電場中A點的電勢為Φ_A  ,B點的電勢為Φ_B  ,則有U_AB=ΦA−ΦB 
或者表示成U_BA=Φ_B−Φ_A 
顯然U_AB=-U_BA
活動4【活動】電勢差的認識
討論:(1)電勢差可以是正值也可以是負值,電勢差的正負表示什么意義?
(2)電勢的數值與零電勢點的選取有關,電勢差的數值與零電勢點的選取有關嗎?為什么?這與力學中學過的哪個概念相似?
活動5【講授】靜電力做功與電勢差的關系
引導學生推導靜電力做功與電勢差的關系式
電荷q從電場中A點移到B點,由靜電力做功與電勢能變化的關系可得:
W_AB=E_pA−E_pB 
又E_pA=Φ_Aq ,E_pB=Φ_Bq 
所以W_AB=qU_AB 
或U_AB=W_ABq  
活動6【活動】靜電力做功與電勢差關系
討論:UAB由什么決定?由W_AB、q決定嗎?W_AB由q、U_AB決定嗎?
[引導學生得出]電勢差U_AB與q、W_AB均無關,僅與電場中A、B兩位置有關。故電勢差反映了電場本身的性質。
電勢差的物理意義:電勢差反映了電場本身的性質。
電勢差的單位:伏特   符號V  1V=1 J/C
電勢差是標量。
活動7【練習】靜電力做功與電勢差的關系
在電場中有A、B兩點,它們的電勢分別為φ_A=-100V,φ_B=200V,把電荷量q=-2.0×10^-7C的電荷從A點移到B點,是電場力做功還是克服電場力做功?做了多少功?
活動8【作業】回顧反思
通過本節課的學習,你學習了哪些內容?有沒有讓你感到疑惑的問題?請記錄下來,和同學、老師一起探討答案。
 

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