小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時間:2020-11-25電勢差學(xué)案。
第五節(jié)電勢差學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標
1.理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。
2.理解電勢是描述電場的能的物理量。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、你知道什么叫“類比”嗎?
所謂類比,就是將兩個(或兩類)研究對象進行對比,根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性,進一步推斷它們在其他方面也可能有相同或類似的屬性。
“類比”法是一種科學(xué)的研究方法。
2、電勢能和我們以前學(xué)過的哪種能量相類似?
二、電勢能與重力勢能對比后得到:
結(jié)論:,電勢能減小;
電場力作負功(克服電場力做),。
靜電力做的功等于電勢能的減少量,公式
三、電勢定義:
公式:變形得:。
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標
1.理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式UAB=WAB/q進行相關(guān)的計算.
2.理解電勢是描述電場的能的物理量,知道電勢與電勢差的關(guān)系,電勢與零勢面的選取有關(guān),知道在電場中沿著電場線的方向電勢逐漸降低.
3.知道電勢能,知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系.
二、學(xué)習(xí)過程
電勢差與電勢的關(guān)系。
電勢差定義:也叫。
設(shè)電場中A點的電勢為,B點的電勢為,
電勢差表示成
也可以表示成
顯然
討論與交流:
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(shù)值與零電勢點的選取有關(guān),電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)嗎?這與力學(xué)中學(xué)過的哪個概念相似?
二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系。
電荷q從電場中A點移到B點,靜電力做功與電勢差的關(guān)系。
WAB====
即
或
討論與交流:
1、UAB由什么決定?跟WAB、q有關(guān)嗎?
2、WAB跟q、UAB有關(guān)嗎?
三、反思總結(jié)
1、電勢差和電勢的概念。2、電勢差和電勢的區(qū)別。3、應(yīng)用計算時的注意事項。
四、當堂檢測
1、關(guān)于對UAB=WAB/q和WAB=qUAB的理解,正確的是()
A、電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電量q成反比
B、在電場中A、B兩點移動不同的電荷,電場力的功WAB和電量q成正比
C、UAB與q、WAB無關(guān),甚至與是否移動電荷都沒有關(guān)系
D、WAB與q、UAB無關(guān),與電荷移動的路徑無關(guān)
2、關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解,正確的是()
A、UAB表示B點與A點之間的電勢差,即UAB=φB-φA
B、UAB和UBA是不同的,它們有關(guān)系:UAB=-UBA
C、φA、φB都有正負,所以電勢是矢量
D、零電勢點的規(guī)定雖然是任意的,但人們常常規(guī)定大地和無窮遠處為零電勢點
課后練習(xí)與提高
1、有一個帶電量q=-3.0×10-6C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服電場力做功6.0×10-4J,從B點移到C點時,電場力做功9.0×10-4J。試問:
(1)A、B、C三點之間的電勢差UAB、UBC和UCA各是多少?
(2)若規(guī)定B點電勢為零,則A、C兩點的電勢φA和φC各是多少?該電荷在A、C兩點的電勢能EPA和EPC分別又是多少?
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2、圖中,a、b、c、d、e五點在一直線上,b、c兩點間的距離等于d、e兩點的距離.在a點固定放置一個點電荷,帶電荷量為+Q,已知在+Q的電場中b、c兩點間的電勢差為U.將另一個點電荷+q從d點移到e點的過程中()
A.電場力做功qUB.克服電場力做功qU
C.電場力做功大于qUD.電場力做功小于qU
延伸閱讀
電勢差 電勢
一位優(yōu)秀的教師不打無準備之仗,會提前做好準備,作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更好地進入課堂環(huán)境中來,幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。那么如何寫好我們的教案呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《電勢差 電勢》,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
教學(xué)目標
知識目標
1、理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式進行相關(guān)的計算.
2、理解電勢是描述電場的能的物理量,知道電勢與電勢差的關(guān)系,電勢與零勢面的選取有關(guān),知道在電場中沿著電場線的方向電勢的變化.
3、知道電勢能,知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系.
能力目標
利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識進行類比、概括講述新知識,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的自學(xué)能力,邏輯推理能力,以及抽象思維的能力.
情感目標
通過對原有知識的加工,對新舊知識的類比、概括,培養(yǎng)學(xué)生知識自我更新的能力.
教學(xué)建議
教學(xué)建議
在本節(jié)內(nèi)容中,涉及到電勢的講解,與前面所學(xué)的重力勢能有相似的規(guī)律和原理,因此講解時可以采取類比、概括這一物理教學(xué)中常用的教學(xué)方法.教材中首先導(dǎo)出電場力做功的特點,對比重力做功引起勢能的變化,得到電勢、電勢差、電勢能的概念,并指出電勢能與電場力做功之間的關(guān)系:電勢能的改變==電場力做的功.
教法建議
在講解中,知識點上需要明確的是:
(1)除了需要說明電勢的單位以及標量性,還需要強調(diào)電勢公式是定義式,電場中某一點的電勢與電荷在電場中的電勢能無關(guān),與電荷的多寡無關(guān);而電場中某點的電勢與產(chǎn)生電場的源電荷有關(guān),與該點在電場中的位置有關(guān).
(2)關(guān)于電勢公式的應(yīng)用時,注意公式中物理量的正負,理解正負只是表示電勢的高低而不是方向.
(3)關(guān)于電勢的講解:一是需要注意的是零電勢的選?。ɡ碚撋弦跃嚯x電場無限遠處為零電勢,實際上以大地的電勢為零電勢);二是電勢沿著電場線的方向逐漸降低.
(4)電荷在電場中兩點之間的電勢能之差是確定的.
重點難點分析
1、本節(jié)重點是電勢差的概念以及定義式的應(yīng)用,電場力做功與電勢能改變的關(guān)系;
2、本節(jié)的難點是電勢差的定義以及電勢能與電場力做功的關(guān)系.
關(guān)于講解——整體思路的建議
電勢、電勢差、電勢能的概念比較抽象,在講解時可以通過引入重力場的有關(guān)概念進行類比,以增強知識的可感知性,這有助于學(xué)生的理解.但還需要注意的是,在講解中不僅要掌握好教學(xué)的深度,同時要加強學(xué)生從不同的知識角度——能的角度、功能關(guān)系的角度學(xué)習(xí)本節(jié)知識,從一個更高的全面的基準點對已學(xué)知識進行綜合,加強學(xué)生自身知識的再更新能力,這也是教師急需要注意的問題.
電勢差、電勢教學(xué)設(shè)計示例
一、復(fù)習(xí)引入
教師講解(出示圖片):
電場對放入其中的電荷有力的作用,對導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有力的作用,此力可以做功,所以電場也有能的性質(zhì).下面我們從能量角度研究電場性質(zhì).
首先,我們先復(fù)習(xí)一下有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系(如圖)
一、功的量度:
二、重力做功:
1、重力做功只與位置有關(guān)、與經(jīng)過的路徑無關(guān);
2、重力做功與勢能的關(guān)系:
3、重力勢能是相對的,有零勢能面。(人為選定)
4、重力勢能的正負是相對于零勢面而言的,不代表方向。數(shù)值上等于把物體從該點移到零勢能面處時,重力所做的功
同樣,我們還研究過其它力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,那么電場力做功的情形又是怎樣的呢?我們又是怎樣來研究呢?
二、新授課
1、電勢差
教師出示上圖:在某一點電荷+Q形成的電場中,將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點,所受到的電場力是不同的,這是因為A、B兩點的電場強度是不同的.為了研究問題的方便,我們以勻強電場為例,勻強電場中,電荷從A點移動到B點,電場力的大小為恒力,則電場力做功大小為:(為Eq與S之間的夾角)
在這里:是一個與電荷本身無關(guān)的量,
類似如重力做功也是與物體本身無關(guān)的物理量,只與重力場本身性質(zhì)有關(guān).
因此我們將這一比值叫做A、B兩點間的電勢差,用來表示電勢差,單位伏特,簡稱伏,符號是V.電勢差又叫電壓.
(1V=1J/C)
電荷在場強為E的勻強場中,令電荷q由一點A移至另一點B時(如圖)電場力所做的功,同樣點電荷由A沿著某一曲線移至另一點C(AC在場強E的投影與AB相等)時電場力所做的功,與相等(具體證明可以類比重力做功,采用無限分割法進行證明),也就是說電場力做功與路徑無關(guān),僅與電荷運動的起末位置有關(guān).此結(jié)論不僅適用于勻強電場而且適用于任何電場(在高中階段不做具體證明).
這樣電場力所做的功可以是正值或負值,所以兩點間的電勢差也可以是正值或負值.
教師總結(jié):
(1)A、B兩點之間的電勢差可以是正值,也可以是負值,數(shù)值上等于單位正電荷從A點移動到B點時電場力所做的功;
(2)電勢差的單位——伏特(V),當q電量為1C時在某兩點間做功為1J,則這兩點之間的電勢差為1V;
(3)不論電場如何分布,電場力是恒力還是變力,電場力做功的大小都可以用計算得到;
2、電勢
教師提出問題:物體在重力作用下移動的高度差越大,重力勢能的變化也越大.高度差即高度的差值,電勢差也就是電勢的差值,那么如何定義電場中各點的電勢?
分析:,若將B點的電勢定義為零電勢點,則A點的電勢等于單位正電荷由A點移動到B點——零電勢點(參考點)時所做的功.
教師強調(diào):電勢通常用來表示.電場中某一點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零點電勢)時電場力所做的功.
電勢差與零點電勢的選取無關(guān),但電勢是相對零點電勢而言的,與零點電勢的選取有關(guān).
分析書中圖14-24:
提出問題:在電場中沿著場強方向移動電荷,電場力做功,電勢將如何變化?
分析:沿著電場線的方向?qū)挝徽姾捎葾點移動到B點,電場力做正功,電勢差大于零,即,.
總結(jié):沿著電場線的方向,電勢越來越低.
3、電勢能
物體在重力場中具有重力勢能,而電荷在電場中也具有能——電勢能.
重力做功使物體重力勢能減少,重力做多少功,重力勢能就減少多少,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能或其它形式的能,那么電場力做功與電勢能的變化有什么關(guān)系呢?
類似的:
(1)電場力做功使電荷的電勢能減少;
(2)電場力做多少功,電勢能就減少多少;
(3)減少的電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動能或其它形式的能.
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀104頁例題2歸納總結(jié)判斷做功為正或負的方法.
方法(1)可以在計算時將q、U的正負關(guān)系直接代入;
方法(2)在代入數(shù)值時以絕對值代入,再判斷電場力做功的正負.
4、總結(jié):
(1)電場中兩點間電勢差,類同重力場中兩點的高度差.
電勢差:(1V=1J/C)
U與W、q無關(guān)
(2)設(shè)定零電勢點,由電勢差定義各個點的電勢:電場中某一點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零點電勢)時電場力所做的功.
注意:電勢的大小與參考點的選取無關(guān);
電勢差的大小與參考點的選取無關(guān).
(3),沿著電場線的方向,電勢越來越低.
(4)電勢能是電荷在電場中具有的能:
電場力做功,電勢能減少;做多少功,電勢能就減少多少.
電勢差電勢
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責,作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標。那么如何寫好我們的教案呢?小編收集并整理了“電勢差電勢”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
電勢差電勢教學(xué)目標
知識目標
1.理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關(guān),熟練應(yīng)用其概念及定義式進行相關(guān)的計算.
2.理解電勢是描述電場的能的物理量,知道電勢與電勢差的關(guān)系,電勢與零勢面的選取有關(guān),知道在電場中沿著電場線的方向電勢的變化.
3.知道電勢能,知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系.
能力目標
利用學(xué)生已經(jīng)掌握的知識進行類比、概括講述新知識,培養(yǎng)學(xué)生對新知識的自學(xué)能力,邏輯推理能力,以及抽象思維的能力.
情感目標
通過對原有知識的加工,對新舊知識的類比、概括,培養(yǎng)學(xué)生知識自我更新的能力.
教學(xué)建議
在本節(jié)內(nèi)容中,涉及到電勢的講解,與前面所學(xué)的重力勢能有相似的規(guī)律和原理,因此講解時可以采取類比、概括這一物理教學(xué)中常用的教學(xué)方法.教材中首先導(dǎo)出電場力做功的特點,對比重力做功引起勢能的變化,得到電勢、電勢差、電勢能的概念,并指出電勢能與電場力做功之間的關(guān)系.
教法建議
在講解中,知識點上需要明確的是:
(1)除了需要說明電勢的單位以及標量性,還需要強調(diào)電勢公式是定義式,電場中某一點的電勢與電荷在電場中的電勢能無關(guān),與電荷的多寡無關(guān);而電場中某點的電勢與產(chǎn)生電場的源電荷有關(guān),與該點在電場中的位置有關(guān).
(2)關(guān)于電勢公式的應(yīng)用時,注意公式中物理量的正負,理解正負只是表示電勢的高低而不是方向.
(3)關(guān)于電勢的講解:一是需要注意的是零電勢的選?。ɡ碚撋弦跃嚯x電場無限遠處為零電勢,實際上以大地的電勢為零電勢);二是電勢沿著電場線的方向逐漸降低.
(4)電荷在電場中兩點之間的電勢能之差是確定的.
重點難點分析
1.本節(jié)重點是電勢差的概念以及定義式的應(yīng)用,電場力做功與電勢能改變的關(guān)系;
2.本節(jié)的難點是電勢差的定義以及電勢能與電場力做功的關(guān)系.
關(guān)于講解──整體思路的建議
電勢、電勢差、電勢能的概念比較抽象,在講解時可以通過引入重力場的有關(guān)概念進行類比,以增強知識的可感知性,這有助于學(xué)生的理解.但還需要注意的是,在講解中不僅要掌握好教學(xué)的深度,同時要加強學(xué)生從不同的知識角度──能的角度、功能關(guān)系的角度學(xué)習(xí)本節(jié)知識,從一個更高的全面的基準點對已學(xué)知識進行綜合,加強學(xué)生自身知識的再更新能力,這也是教師急需要注意的問題.
電勢差、電勢--示例
一復(fù)習(xí)引入
教師講解(出示圖片):
電場對放入其中的電荷有力的作用,對導(dǎo)體內(nèi)部電荷同樣有力的作用,此力可以做功,所以電場也有能的性質(zhì).下面我們從能量角度研究電場性質(zhì).
首先,我們先復(fù)習(xí)一下有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系(如圖)
一功的量度:
二重力做功:
1.重力做功只與位置有關(guān)、與經(jīng)過的路徑無關(guān);
2.重力做功與勢能的關(guān)系:
3.重力勢能是相對的,有零勢能面。(人為選定)
4.重力勢能的正負是相對于零勢面而言的,不代表方向。數(shù)值上等于把物體從該點移到零勢能面處時,重力所做的功
同樣,我們還研究過其它力做功,如分子力做功使得分子勢能發(fā)生變化,彈簧的彈力做功引起彈性勢能的變化,那么電場力做功的情形又是怎樣的呢?我們又是怎樣來研究呢?
二新授課
1電勢差
教師出示上圖:在某一點電荷+Q形成的電場中,將同一電荷放入電場的不同位置A、B兩點,所受到的電場力是不同的,這是因為A、B兩點的電場強度是不同的.為了研究問題的方便,我們以勻強電場為例,勻強電場中,電荷從A點移動到B點,電場力的大小為恒力,則電場力做功大小為:(為Eq與S之間的夾角)
在這里:是一個與電荷本身無關(guān)的量,
類似如重力做功也是與物體本身無關(guān)的物理量,只與重力場本身性質(zhì)有關(guān).
因此我們將這一比值叫做A、B兩點間的電勢差,用來表示電勢差,單位伏特,簡稱伏,符號是V.電勢差又叫電壓.
(1V=1J/C)
電荷在場強為E的勻強場中,令電荷q由一點A移至另一點B時(如圖)電場力所做的功,同樣點電荷由A沿著某一曲線移至另一點C(AC在場強E的投影與AB相等)時電場力所做的功,與相等(具體證明可以類比重力做功,采用無限分割法進行證明),也就是說電場力做功與路徑無關(guān),僅與電荷運動的起末位置有關(guān).此結(jié)論不僅適用于勻強電場而且適用于任何電場(在高中階段不做具體證明).
這樣電場力所做的功可以是正值或負值,所以兩點間的電勢差也可以是正值或負值.
教師總結(jié):
(1)A、B兩點之間的電勢差可以是正值,也可以是負值,數(shù)值上等于單位正電荷從A點移動到B點時電場力所做的功;
(2)電勢差的單位──伏特(V),當q電量為1C時在某兩點間做功為1J,則這兩點之間的電勢差為1V;
(3)不論電場如何分布,電場力是恒力還是變力,電場力做功的大小都可以用計算得到;
2.電勢
教師提出問題:物體在重力作用下移動的高度差越大,重力勢能的變化也越大.高度差即高度的差值,電勢差也就是電勢的差值,那么如何定義電場中各點的電勢?
分析:,若將B點的電勢定義為零電勢點,則A點的電勢等于單位正電荷由A點移動到B點──零電勢點(參考點)時所做的功.
教師強調(diào):電勢通常用來表示.電場中某一點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零點電勢)時電場力所做的功.
電勢差與零點電勢的選取無關(guān),但電勢是相對零點電勢而言的,與零點電勢的選取有關(guān).
提出問題:在電場中沿著場強方向移動電荷,電場力做功,電勢將如何變化?
分析:沿著電場線的方向?qū)挝徽姾捎葾點移動到B點,電場力做正功,電勢差大于零,即,.
總結(jié):沿著電場線的方向,電勢越來越低.
3.電勢能
物體在重力場中具有重力勢能,而電荷在電場中也具有能──電勢能.
重力做功使物體重力勢能減少,重力做多少功,重力勢能就減少多少,減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能或其它形式的能,那么電場力做功與電勢能的變化有什么關(guān)系呢?
類似的:
(1)電場力做功使電荷的電勢能減少;
(2)電場力做多少功,電勢能就減少多少;
(3)減少的電勢能轉(zhuǎn)化為電荷的動能或其它形式的能.
教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本例題并歸納總結(jié)判斷做功為正或負的方法.
方法(1)可以在計算時將q、U的正負關(guān)系直接代入;
方法(2)在代入數(shù)值時以絕對值代入,再判斷電場力做功的正負.
4.總結(jié):
(1)電場中兩點間電勢差,類同重力場中兩點的高度差.
電勢差:(1V=1J/C)
U與W、q無關(guān)
(2)設(shè)定零電勢點,由電勢差定義各個點的電勢:電場中某一點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零點電勢)時電場力所做的功.
注意:電勢的大小與參考點的選取無關(guān);
電勢差的大小與參考點的選取無關(guān).
(3),沿著電場線的方向,電勢越來越低.
(4)電勢能是電荷在電場中具有的能:
電場力做功,電勢能減少;做多少功,電勢能就減少多少.
電勢差電勢教案
為了促進學(xué)生掌握上課知識點,老師需要提前準備教案,是認真規(guī)劃好自己教案課件的時候了。認真做好教案課件的工作計劃,才能夠使以后的工作更有目標性!你們會寫一段適合教案課件的范文嗎?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《電勢差電勢教案》,希望能為您提供更多的參考。
第五節(jié)電勢差電勢1.電勢差
電荷在電場中兩點間移動時,電場力所做的功跟它的電量的比值,叫做兩點間電勢差
定義式:
說明
①電勢差僅由電場中兩點位置決定,與W、q無關(guān)。
②單位,伏特,符號V
③電場力做功:WAB=qUAB,注意做功正負的判斷。
2.電勢
電場中某點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時電場力所做得功。
說明:
①電勢與零勢面的選取有關(guān)。
②沿著電場線方向電勢降低。
③電勢是標量,只有大小沒有方向其正負表示電勢高低。
④電勢的單位:伏特(V)
⑤電勢差與電勢的關(guān)系:兩點間電勢差等于這兩點電勢之差。即UAB=A-B
3.電勢能:電荷在電場中具有的能。
電場力做功,電勢能減少,做多少功,電勢能減少多少
第2課時
一、教學(xué)目標
1.進一步理解電勢差的概念;
2.會計算點電荷在電場力作用下,從電場中一點移動到另一點時電場力所做的功;
3.進一步理解電勢的概念;知道電勢和電勢差的關(guān)系;
4.熟練掌握電場力做功與電勢能改變的關(guān)系。
二、教學(xué)重點、難點
1.重點:電勢差、電勢的概念,電勢能的改變與電場力做功的關(guān)系,電功計算。
2.難點:運用所學(xué)概念、規(guī)律解決實際問題。
三、教學(xué)方法:講練結(jié)合,啟發(fā)式教學(xué)
四、教具:投影儀、幻燈片
五、教學(xué)過程:
(一)復(fù)習(xí)提問
1.什么是電勢能?電場力做功與電勢能的變化之間關(guān)系如何?
2.什么是電勢?電勢的零點如何選???
3.什么是電勢差?寫出定義式。電勢差與電勢的聯(lián)系及區(qū)別如何?
引導(dǎo)學(xué)生回答:
4.怎樣計算電場力的功?
1、電勢能
①定義:
電荷在電場中所具有的與電荷位置有關(guān)的勢能。
②勢能零點:規(guī)定無窮遠處或大地為勢能零點。
③電場力做功與電勢能的變化:
電場力做正功電勢能減少,電場力做負功電勢能增加。
2、電勢電勢差:
(1)定義:
電場中某點到該參考點的電勢差就等于該點的電勢。由電勢差的定義可知:電場中某點的電勢,等于單位正電荷由該點移動到參考點(零電勢點)時電場力所做得功。
(2)電勢零點:無窮遠處或大地。
(3)電勢差:
電荷在電場中兩點間移動時,電場力所做的功跟它的電量的比值,叫做這兩點間電勢差。
定義式:
說明
①兩點間電勢差等于單位正電荷從其中一點移動到另一點電場力所做的功。
②高度差是由重力場中高、低兩位置決定的,與物體質(zhì)量無關(guān)。與其類似,電勢差也是由電場中兩點位置決定的一個物理量,與電荷電量大小無關(guān)。
電場中兩點間的電勢差值:UAB=A-B
(4)電場力的功WAB=qUAB
注意功的正負。
(二)進行新課
1.作業(yè)講評
根據(jù)上節(jié)課學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的問題進行適當評析。
2.例題精講
【例1】將一個電量為-2×10-9C的點電荷從電場中的N點移到M點,需克服電場力做功14×10-9J,N、M兩點間的電勢差UNM為多少?若將該電荷從M移到N,電場力做什么功?UMN為多少?
解析:(1)WNM=-14×10-9J,UNM==7V
(2)WMN=14×10-9J,UMN==-7V
說明:注意電勢差的正負。
【例2】如圖所示,在電場線上有A、B、C三點,設(shè)C點接地,將1C的正電荷由A移到C點,電場力做功為5J;再將該電荷由B移到C點,電場力做功為-5J,求A、B兩點的電勢A、B分別是多大?
解析:A==5VB==-5V
歸納:
1.A>B,A—B=5-(-5)=10V
又==10V,∴UAB=A-B
2.沿電場線方向電勢降低。
【例3】如圖所示,在同一條電場線上有A、B、C三點,將q=-6×10-6C的點電荷由A移到B點,電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少?再將該電荷由B移到C點,電場力做什么功?做多少功?電勢能變化了多少?A、分別是多大?
解析:(1)由A移到B點時,UAB=A-B=5V
電場力的功WAB=qUAB=-3×10-5J
即電場力做負功,電勢能減少了3×10-5J。
(2)由B移到C點時,UBC=B-C=-2V
電場力的功WBC=qUBC=1.2×10-5J
即電場力做負功,電勢能減少了1.2×10-5J。
歸納:
1.用W=qU計算時各量也可以采用絕對值運算,功的正負可根據(jù)電場力方向與電荷移動方向的關(guān)系來確定。
2.電場中任意兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān)。
(三)課堂練習(xí)
1.若帶正電荷的小球只受到電場力作用,則它在任意一段時間內(nèi)()
A.一定沿電力線由高電勢處向低電勢處運動;
B.一定沿電力線由低電勢處向高電勢處運動;
C.不一定沿電力線運動,但一定由高電勢處向低電勢處運動;
D.不一定沿電力線運動,也不一定由高電勢處向低電勢處運動。
2.如圖所示,Q是帶正電的點電荷,P1和P2為其電場中的兩點。若E1、E2為P1、P2兩點的電場強度的大小,U1、U2為P1、P2兩點的電勢,則()
A.E1>E2,U1>U2B.E1>E2,U1<U2
C.E1<E2,U1>U2D.E1<E2,U1<U2
3.A、B兩帶電小球,A固定不動,B的質(zhì)量為m。在庫侖力作用下,B由靜止開始運動。已知初始時,A、B間的距離為d,B的加速度為a。經(jīng)過一段時間后,B的加速度變?yōu)閍/4,此時A、B間的距離應(yīng)為_____。已知此時B的速度為v,則在此過程中電勢能的減少量為_____。
4.一個帶正電的質(zhì)點,電量q=2.0×10-9C,在靜電場中由a點移到b點,在這過程中,除電場力外,其他力作的功為6.0×10-5J,質(zhì)點的動能增加了8.0×10-5J,則a、b兩點間的電勢差Ua-Ub為()
A.3×104V;B.1×104V;C.4×104V;D.7×104V。
(四)布置作業(yè):將課本145頁習(xí)題A組的(3)、(4)、(5)題做在作業(yè)上。
電勢和電勢差
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責,教師要準備好教案,這是教師需要精心準備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供電勢和電勢差,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
1.4電勢和電勢差教案
教學(xué)目標:
1.理解電勢差的概念及期定義式,會根據(jù)電荷q在電場中移動時電場力所做的功WAB計算UAB,會根據(jù)電勢差UAB計算電荷Q在電場中移動時電場力所做的功WAB=qUAB
2.理解電勢的概念,知道電勢與電勢差的關(guān)系UAB=A-B,知道電勢的值與零電勢的選擇有關(guān)。
3.知道在電場中沿著電場線的方向電勢越來越低。
4.知道什么是電勢能,知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系。
能力目標:培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、綜合能力。
德育目標:使學(xué)生能從類似的事物中找出共性。
教學(xué)重點:電勢、電勢差的概念
教學(xué)難點:電勢、電勢差的概念的引入
教學(xué)方法:類比法、歸納法、問題解決法
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入
一個帶正電的小球處于勻強電場中,會受到電場對它的力的作用,受力的方向如何呢?受力的大小呢?
(F=Eq)。電荷在電場中受力的作用,我們引入了描述電場力的性質(zhì)的物理量,場強E。它是與有無電荷q無關(guān)的物理量,是由電場本身決定的物理量。
如果將帶電小球從A點移動到B時,電場力對電荷做功嗎?從本節(jié)課開始,我們從功和能的角度來研究電場。學(xué)習(xí)與電場能量有關(guān)的幾個物理量(展示課題)
二、新課教學(xué)
電場力做功的問題我們不熟悉,但重力做功的問題。下面我們將從重力做功的問題出發(fā)來類比研究電場力做功。
(一)電場力做功與路徑無關(guān)
(出示重力做功與路徑無關(guān)的圖)
物體在重力作用下,從A沿不同的路徑運動到B位置,重力做功勻為mgh,與路徑無關(guān)。
與此類似,電荷在勻強電場中受力的作用,把電荷從A移到電場中的B位置時,也可以沿不同的路徑運動。類似重力做功,電場力做功也與運動路徑無關(guān)。這個結(jié)論是從勻強電場得到的,對于非勻強電場也適用。所以我們在后面的課程中,研究電荷在電場中移動時,電場力做功的問題,可以認為電荷沿直線運動到另一位置。這是電場力做功的一個特點。
(二)電勢差
1.引入(出示重力做功與重力成正比的圖)
如果我們讓不同的物體先后通過空間的A、B兩個固定的位置。
如:重力為G物體,做功為W1=GhAB
重力為G2=2G……W2=…2GhAB……
則:WGG成正比,其比值
也就是說重力場中確定的兩點間的高度差是一定的。與重物G的大小無關(guān)與有無重物下落是無關(guān)的。
但讓一重物在A、B間落下時,則出W和G,可以用比值量度出hAB。
類似地(出示電場力做功Q與成正比的圖)
我們在電場中A、B兩點間移動不同電量的帶電體時:
如果q1=+q,設(shè)電場力做功為W1=W
則q2==+2q,則A到B時,位移相等,在移動過程的任一位置處,q2==+2q,則q2所受電場為q1的2倍,即移動過程中電場力做的功W2=2W……
則:W電q成正比,為一定值。
這個比值是由電場的A、B兩點的位置決定的量。
與在這兩個位置間移動電荷的電量大小無關(guān),與是正電荷、負電荷無關(guān),與在無電荷q無關(guān)。只是讓這個電荷在這兩點間移動后,用功和電量的比值把它的大小量度出來。在物理學(xué)中,把這個比值叫做電場中A、B兩點間電勢差。
2.電勢差的概念:
板書:一、電勢差
1.定義:電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時,電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q,叫做A、B兩點間的電勢差。用UAB表示。
2.定義式:UAB=
同AB電荷在電場中不同位置間移動時,電場力做的功多,兩點間的電勢差大。但兩點間電電勢差由電場本身決定,與Wq無關(guān)的。板書五:(1)點
(1)物理意義:電勢差是電場本身的性質(zhì),與Wq無關(guān)。
(2)單位:1V=1J/C
電量為1C的正荷,在電場中兩點間移動時,電場力做的功如果為1J,則兩點的電勢差為1伏特。
3.小練習(xí):下面請看例1:
動畫演示過程,標出力和V的方向,指出A到B的過程,電場力做正功,則
UAB==……=2V。
如果從B到A移動時,電場力做負功,其WBA=-WAB
則UBA==-2V
由例題得到以下啟示:
(1):UAB=-UBA,(2)由于q有正負,WAB有正、負功,則其比值有可能為正、負值。一般我們只關(guān)心其大小,且電勢差的大小記為U電壓。初中物理中某導(dǎo)體兩端的電壓,指兩點間的電勢差。
得到板書:
(3)UAB=-UBA(4)|UAB|=|UBA|=U
根據(jù)電勢差的定義式,得變形公式WAB=qUAB
板書:3:WAB=qUAB
(三)電勢
我們用重力場中的高度差類比得到了電場中兩點的電勢差。重力場中還有高度一詞,表示什么意思呢?劈如說選擇(室內(nèi))地面作為參考平面,吊燈與地面之間的高度差為hA0=3m,我們也說成吊燈的高度為3m。類似地,如果把電場中的某一點作為參考點,另一點A與參考點之間的電勢差就叫作A點的電勢。
電勢的概念
板書:二、電勢
定義:如果在電場中選擇某一點為參考點(零電勢點),則A點與參考點O之間的電勢差叫做A點的電勢,記為A,為特殊的電勢差。
A=UAO=
所以其單位也是伏特。
下面做一個練習(xí),求電場中各點的電勢
已知:q=+1C
WAC=15J
WBC=5JUBC
WDC=-3JUACUCD
(邊展示力分析為何正功、負功)
則以C點為零電勢點,則:
類似地:UBC=5V,UDC=-3V(做成填空)
則A=15VB=5VD=-3V
①從計算中得到:電勢有正、負值,是表示該點電勢比零電勢點的電勢低,不代表方向,是標量。
②此時:AB之間的電勢差呢?
推導(dǎo):
經(jīng)觀察,與A、B點的電勢有何關(guān)系?
(UAB=A-B)
原來,AB點的電勢差就是A、B點的電勢之差,其值為負,表示A點電勢比B點電勢低是標量。不代表方向。
③如果以B點為零電勢點,則A、C點的電勢呢?
則A=UAB=10VB=0V
看來,取不同的零電勢點,各點的電勢不同.
④此時AC點的電勢差呢?
UAC=A-c=10V-(-5V)=15V
與原來以C點為零電勢點的電勢差相等。所以電勢差是絕對的,與零電勢點的選擇無關(guān),電勢是相對的
出示板書內(nèi)容:
UAB=A-B
說明:電勢是相對的,電勢差是絕對的
⑤再看例題中各點的電勢,沿著電場線的方向,電勢逐漸降低。
3.練習(xí):例2:
①注意分析UAB=-10V為什么?
正電荷由AB點,F與位移的方向做什么功?
則WAB=qUAB=4×10-8J
則電勢能增加了4×10-8J,其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能。
②如果電荷為負電荷,在同一電場由一點A移動到同一點B呢?
由于電場沒關(guān),兩點的位置沒有變,則AB間的電熱差不變。
所以WAB=qUAB=2×10-8J
電勢能減少了,轉(zhuǎn)化成了其它形式的能。
③此題還可由W=Uθ來計算,W的正負根據(jù)分析得出,正功為正,負功為負。
四、小結(jié):
1.類比重力場的高度差引入電勢差:
UAB=與q無關(guān)
2.類比重力場的高度引入電勢