选修35 电势差教学设计

这是一份选修35 电势差教学设计，共4页。

（一）知识与技能
掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
（二）过程与方法
通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；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
培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。
教学重点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
归纳推理法、讲授法
教学过程：
（一）引入新课
教师：上节课我们学习了静电力做功的特点，从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。下面简要回顾一下上节课学习的内容。
（1）静电力做功的特点：（学生回答）
（2）电势：电场中某一点，电荷的__________________，叫做这一点的电势。电势是个相对的量，某点的电势与__________的选取有关。因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。通常把______________的电势规定为零。
教师：电场中两点间电势的差值，叫做电势差。那么，电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。
（二）进行新课
1、电势差与电势的关系
教师活动：引导学生推导电势差与电势的关系式
设电场中A点的电势为，B点的电势为，则有
或者表示成
显然
讨论：（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
（2）电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？为什么？这与力学中学过的哪个概念相似？
2、静电力做功与电势差的关系
教师活动：引导学生推导静电力做功与电势差的关系式
电荷q从电场中A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：
由电势能与电势的关系可得：；
所以：
即
或
讨论：UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？
［学生答］UAB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，WAB、q均无关，但可由UAB=计算UAB，而WAB却由q，UAB决定。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。
［引导学生得出］电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。
电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C
电势差是标量。
点评：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。
[例题1]（教材24页）
教师引导学生分析、求解。培养学生对概念的理解能力和分析解决问题的能力。
例题之后教师要帮助学生及时总结点评：
在应用公式或时，对各物理量的符号的处理方法：
计算时将各量的正、负号代入公式，并根据结果的正、负号进行判断。
课堂练习：
1、关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是 ( )
A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电量决定
B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力作的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点
2、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UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
解：由静电力做功与电势差的关系得
V
V
3、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？
解：电场力所做的功
WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）= -4.0×10-8J
（三）课堂总结：
电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关．在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比．只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB．
电场力做功W＝qU．功的大小对给定的电荷来说与其运动路径无关，仅由起始和终了位置的电势差有关，此公式适用于一切电场．
课余作业：
书面完成P25“问题与练习”第1、2题；思考并回答第3题。