教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 高二 学期 秋季 课题 电势差与电场强度的关系 教科书 书 名：普通高中教科书物理必修第三册 教学目标 1.[物理观念]知道电势差与电势强度的关系UAB＝Ed和其适用条件。 2. [科学思维]理解公式E＝中d和UAB的意义，会用其解决相关问题。 3.[科学探究]从试探电荷在电场中的移动，领会匀强电场中电势差与电场强度关系的推导过程。 4.[科学态度与责任]了解UAB＝Ed在生活中的应用。 教学内容 教学重点： 1. U=Ed的推导。 2.理解 U=Ed的成立条件。 教学难点： 用关系式U=Ed进行有关的计算。 教学过程 引入新课(回顾) 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能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。 上节课得出场强与电势也无直接关系,那场强与电势差有什么关系 场强与电场力有关系(F=Eq),移动电荷电场力对q做功使电势能的变化ΔEp=W=qU, 可知U与功有关, 而E与F有关，F与功有关，所以可以从功入手探究E与U关系。 二.新课 (1).探究过程 问题1： 如图：在一匀强电场中，沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点 ，设A、B两点间的距离为d，电势差为 UAB ，场强为E。回答下列问题： ⑴电荷所受电场力是多少？从力和位移的方法计算电场力所做功的大小． ⑵通过A、B间的电势差计算电场力所做功的大小． ＷAB = Fd = qEd ① ＷAB = qUAB ② 由 ① ② 两式得: UAB = Ed 问题2: 若AB不与电场线平行结论又如何？ ＷAB = FdAB’ = qEd AB’ ① ＷAB = qUAB ② 由 ① ② 两式得: UAB = Ed AB’ 【几点说明】 1. UAB = Ed AB’各物理量意义: U —表示两点电势差(取绝对值) E —表示匀强电场的场强 d —表示两点间沿电场线方向的距离 本式不带正负号,即运算过程中只带入数值 2.适用条件:匀强电场 (2)思考与讨论 问题3：非匀强电场中，等差等势面之间的距离相等吗？ 分析：因为U相等，E的平均值越大的区域，等势面距离d越小 结论：等差等势面密处场强大，等势面疏处场强小 问题4：U=Ed变形式的意义？ 1.由此式可推出E的单位： （1 V/m=1 N/C ） 2.物理意义： 在匀强电场中，场强在数值上等于 沿场强方向每单位距离上的电势差. 3匀强电场中沿哪个方向电势降低最快？ 场强E的方向是电势降落最快的方向。 (3)做一做（课本36页例题） 如图，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10 15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10 15C，给两金属板加200V直流电压． (1).求带电粒子所受的静电力的大小． (2).求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度． (3).如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变，则上述问题(1)(2)的答案又如何 (4)课堂练习 1.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A，B，C三点的电势分别为 ， 求D点的电势，试画出匀强电场的电场线 通过练习1得出： 1）在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降低都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等 在匀强电场中，相互平行且相等的线段两点间的电势差相等 2）确定电场方向的方法：先由等分法确定电势相等的点，画出等势面(线)，然后根据电场线与等势面(线)垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面(线)指向电势低的等势面(线)。 练习2：如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa= -50V ，φb= -20V，则a、b连线的中点c的电势应为（ ） A. φc= - 35V B. φc > - 35V C. φc < -35V D. 无法判断． (4)拓展应用 问题5：什么是跨步电压？触电如何自救？ 放讲解视频，并且总结： (5)课堂小结 电势差与电场强度的关系 ：U=Ed 1.各物理量意义: U —表示两点电势差(取绝对值) E —表示匀强电场 ... ...
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