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1、q W U AB AB 【教材分析】 本节内容以电势的概念为起点，运用类比的方法引入电势差，同时得出电势差与零电势点的 选取无关。随后从功和能的角度，分析静电力做功和电势差的关系，进而加深对电场基本性质的认识。 【设计思路】 为了让学生对电势差这个抽象的概念有一个直观的认识，首先用演示实验激发学习热情和求 知欲望。探索之旅从熟悉的匀强电场开始，在描述两点电势高低关系时自然的引入电势差这个概念。再设计学 生实验，探究电势差与零电势的关系。学生的亲身参与，定能体会到电势差比电势更有意义，也有了深入了解 电势差的冲动。教师适时引导，将研究的方向指向静电力做功与电势差的关系。从实验探究到理论推导，学生
2、 一步步接近电势差的本质，即电场能的性质。最后回到起点-演示实验，一切豁然开朗。 【学情分析】 本章的前四节，学生已经认识了电荷、电荷之间相互作用的规律，也学习了描述电场性质的 几个物理量：电场强度、电势能、电势等。静电力做功的特点，电场线与等势线，以及定义场强的方法都为学 习本节打下基础。力、功和能量等仍然是电磁学的主要概念，所以本节课的学习注重从这三方面蓄备知识、提 升能力。 【教学目标】 （一）、知识与技能 1、理解电势差的概念，知道电势差与零电势的选取无关。 2、掌握两点间电势差的表达式，知道电势差的正负号的意义。 3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用静电力
3、做 功的公式进行相关的计算。 4、理解电势差的决定因素，正确认识电场能的性质。 （二）、过程与方法 1、通过演示实验直观感受电势差，培养学生的观察、探索能力。 2、学生实验使学生亲身经历科学探究过程，提升实验操作能力和科学素养。 3、通过知识类比与方法迁移，培养学生综合分析的能力。 （三）、情感、态度和价值观 培养学生善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质、协作精神和实事求是的科学态度。 【教学重点难点】 BAAB U 重点： 1、电势差的表达式，及电势差与零电势的关系。 2、静电力做功与电势差的关系。 难点：电势差的决定因素 【教学过程】 引言：同学们，看教室里的这些灯管，如果不接电路
4、的还能发光吗？ 请看，这是一个静电球，把灯管靠近球壳，有什么现象？ 演示实验：靠近静电球的灯管发出光亮 设问：这是为什么呢？通过今天的学习就能解释这一现象。 【新课内容】 右图所示电场中，A、B、C 三点中电势最高，而电势最低。 若以无穷远为零电势，则A 点电势比 B 点高， B 点电势比 A 点低。 如何表示 A、B 间的这种电势关系呢？ 物理学中，把 电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。即： 或显然 求电势差须指明是哪两点间的电势差 则 A、B 间的电势差 电势差有正负，其正负号有何意义？（学生作答，教师引导，电势差是标量） 【问题】若选择 C 点为零势点，各点电势将怎样变化，A、
5、B间的电势差会变吗？ (关注学生反应，议论声：不变) 同学们的猜测有事实依据吗？ 物理是以实验为基础的科学，我们就用实验来探究这个问题。 【学生实验】 探究电势差与零电势的关系 若把电源、开关和某导体连接，当电流流过该导体，两端就有电压，即电势差。但导体上不便于我们取点 研究，所以用导电纸来替代。导电纸连入电路便会产生这样的电场。灵敏电流计的正、 负接线柱分别连红、 BAAB U ABBA U ABAB UU AB U BA U E + A C B V B 5 V A 10 黑探针， 本身用于测量电流，因为其内阻一定所以指针偏转的格数就能表示两点间电势差的大小。利用这 样一组器材，我们探究A、
6、B间的电势差与零电势的选取有什么关系，接下来怎么操作呢？ （学生就操作方案讨论发言） 按照这一方案，请同学们完成实验，并提出注意事项。 （实验结束，请同学填写数据） 观察这组同学的实验数据，相对不同的零势点，各点电势变了吗？ (1) 各点电势与零电势的选取有关； 选择不同的零势点，UAB变了吗？ (2) 两点间的电势差与零电势的选取无关； 提问：你们组得到的UAB多大？（学生作答） 为什么大家得到的UAB数值又各不相同呢？学生回答：所选两点位置不同。看来： (3) 不同位置上两点之间的电势差一般不同，电势差与电场中两点位置有关。 【问题】电势差的大小与两点位置有怎样的关系呢？ 现电场中有A、B
7、 两点，若把电荷从A 点移到 B 点，无论沿哪条路径电场力做功只与始末位置有关，那么 静电力做功与始末位置间的电势差又有什么关系呢？请大家借助功和能的关系推导静电力做功和电势差 的关系。 （学生演板，教师分析） 该推导过程适用于任何电场。 提问 1：电势差与静电力做功和电量存在因果关系吗？ 从功的定义式上看，静电力做功与力的大小和力方向的位移有关，当电量加倍力加倍，那么功也加倍，电 量再变为三倍， 力和功同时变为三倍，但我们发现功与电量的比值不变，这说明静电力做功和电量没有因 果关系。即使没有电荷移动，没有做功，只要电场存在，两点间的电势差仍然存在。即UAB由电场本身决 定。 （1）UAB与
8、WAB、q 无关，与电场本身相关。 BA O 2 O 1 AB 间电势差 ( ) 点电势 ( ) 点电势 ( ) 零电势点 AB AB U W W 或 q W U AB AB ABAB qUW 提问 2：UAB由电场本身的什么因素决定呢？（学生回答，可能会谈到电场强度和距离） 教师：利用公式说明就是与电场强度和两点间的距离（或两点位置）决定。 （2）UAB只与电场本身和两点位置有关。 从功和能的角度，我们更全面的认识了电势差。 若已知 AB间电势差，不管是在哪种电场，电荷沿什么样的路径，都可以很方便的求出电场力所做的功。 例题:在电场中把3.0 10 -9C 的正电荷从 A 点移到 B 点,静
9、电力做功1.5 10 -7 J.再把这个电荷从B 点移 到 C 点,静电力做功 -6.0 10 -7 J。 (1)A、B 间， B、C 间，A、C 间的电势差各是多少？ (2)比较 A、B、C 三点电势的高低，在下图电场中确定三点的位置。 (3)把一电子从A 点移到 C 点电场力做多少功？（） 回到课前实验：没有接入电路的灯管如何能发光呢？（学生作答，提到电势差即可） 对比重力场中高度差形成水流，电场中电势差使灯管中出现电流而发光，这和自然界的闪电是同一个道理。 【课堂小结】 二、电势差的定义 电势差只与电场本身和两点位置有关。 一、电势差与电势 【教学反思】 电势差的概念看似简单，书本上的内
10、容也不多，如何让学生获得更直观而深刻的认识呢？本节课 1. 物理意义 :描述电场的特性。 3. 单位 : 伏特(V) ， 4. 标量 : 1v=1J/c 。 2. 定义式 : q W U AB AB 正负表示两点电势的高低关系。 电场中 A、B两点间的电势差UAB, 在数值上等于单位电荷由A点移动到 B点时 , 电场力所做的功。 5. 决定因素 : 电场本身和两点位置。 适用于任何电场 Ce 19 106. 1 E 的设计着重于问题本质的研究和科学探究精神的养成。课前的演示实验很好的调动学生的积极性，如果能在暗 室内操作效果会更理想。另外，静电场一章本身没有任何学生实验，所以在本次探究实验中，教师还是要适当 指导，特别是对导电纸的说明。在对电势差的认识上，由表及里、由浅入深，相信学生一定会留下深刻印象。