电势差、电势教学设计示例物理教案

电势差、电势教学设计示例物理教案（精选8篇）

1.电势差、电势教学设计示例物理教案 篇一

对电势差概念的引入,考虑到用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,通过电场力作功来引入,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.在学习电势差的表达式和定义式时,应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以,在教学过程中,从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合,加强学生自身知识的再更新能力。,这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念。

2.电势差、电势教学设计示例物理教案 篇二

1、理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式 进行相关的计算．

2、理解电势是描述电场的能的物理量，知道电势与电势差的关系，电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电势的变化．

3、知道电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系． 能力目标

利用学生已经掌握的知识进行类比、概括讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，逻辑推理能力，以及抽象思维的能力． 情感目标

通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．

教学建议 教学建议

在本节内容中，涉及到电势的讲解，与前面所学的重力势能有相似的规律和原理，因此讲解时可以采取类比、概括这一物理教学中常用的教学方法．教材中首先导出电场力做功的特点，对比重力做功引起势能的变化，得到电势、电势差、电势能的概念，并指出电势能与电场力做功之间的关系：电势能的改变＝＝电场力做的功．

教法建议

在讲解中，知识点上需要明确的是：

（1）除了需要说明电势的单位以及标量性，还需要强调电势公式是定义式，电场中某一点的电势与电荷在电场中的电势能无关，与电荷的多寡无关；而电场中某点的电势与产生电场的源电荷有关，与该点在电场中的位置有关．

（2）关于电势公式的应用时，注意公式中物理量的正负，理解正负只是表示电势的高低而不是方向．

（3）关于电势的讲解：一是需要注意的是零电势的选取（理论上以距离电场无限远处为零电势，实际上以大地的电势为零电势）；二是电势沿着电场线的方向逐渐降低．

（4）电荷在电场中两点之间的电势能之差是确定的． 重点难点分析

1、本节重点是电势差的概念以及定义式的应用，电场力做功与电势能改变的关系；

2、本节的难点是电势差的定义以及电势能与电场力做功的关系． 关于讲解——整体思路的建议

电势、电势差、电势能的概念比较抽象，在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．但还需要注意的是，在讲解中不仅要掌握好教学的深度，同时要加强学生从不同的知识角度——能的角度、功能关系的角度学习本节知识，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力，这也是教师急需要注意的问题． 电势差、电势教学设计示例

一、复习引入

教师讲解（出示图片）：

电场对放入其中的电荷有力的作用，对导体内部电荷同样有力的作用，此力可以做功，所以电场也有能的性质．下面我们从能量角度研究电场性质．

首先，我们先复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系（如图）

一、功的量度：

二、重力做功：

1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关；

2、重力做功与势能的关系：

3、重力势能是相对的，有零势能面。（人为选定）

4、重力势能的正负是相对于零势面而言的，不代表方向。数值上等于把物体从该点移到零势能面处时，重力所做的功

同样，我们还研究过其它力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，那么电场力做功的情形又是怎样的呢？我们又是怎样来研究呢？

二、新授课

1、电势差

3.高中物理电势能知识点 篇三

2.相对性：电势能是电荷与所在电场共有的，具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点.

3.电场力做功与电势能改变的关系

(1)电势能增减的判定：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少，电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加.

(2)电势能改变量与电场力的功：

WAB= EPA-EPB=-ΔEP

【说明】

某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值，减少量一定是初状态值减去末状态值。

(3)零电势能点

在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点，实际应用中通常取大地为零电势能点。

【说明】

①零电势能点的选择具有任意性。

②电势能的数值具有相对性。

4.电势差、电势教学设计示例物理教案 篇四

教材分析

教材使用人教版物理选修3-1，本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式即可。

学情分析 已知

前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功，两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉 未知

1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。2．会用U=Ed进行有关计算，明确d的含义。

3．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。

想知

1．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题。2．通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

难知

1．非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。2．用关系式U＝Ed进行有关计算

错知

1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed的理解。2．场强方向是电势降低最快的方向。

【教学过程】

一、复习旧知，引入新课

1．电场强度：3．静电力功的两种计算方法：

2．电势差的概念：4.看知识结构图：复习巩固旧知识 引出新课

问题：既然电场强度E、电势差U都可以描述电场，那么两者之间有何关系？

二、展示学习目标，明确学习任务

三、新课教学

（一）、匀强电场中电势差与电场强度的关系

（教学设想：让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。）

1、如图所示，匀强电场中A、B两点的电势差为UAB，一试探电荷q从电场中A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？

2、如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？（由学生自己推导，教师巡视，解答学生在推导过程中可能存在的一些疑问。）抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论：

3、比较功的两个计算结果，可以得到：

UABEd 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积。

（二）、思考与讨论

上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以上结论吗？试试看。（教学设想：让学生充分进行分组讨论，各抒己见，最后引导学生得到正确结论。）

（三）、电场强度与电势差的关系也可以写作

AB

教师活动：老师分析引导。

学生活动：学生跟随老师思路自己分析，小组讨论，得出结论。

它的意义是：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位UEd距离上降低的电势。也可以理解为：在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。

由上式还可以得到电场强度的另一个单位：伏[特]每米（V/m）。

1伏/米＝1焦/库1牛米＝＝牛/库 1米1库米因此，这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（N/C）相同。

（四）、注意事项

教师活动：教师详细讲解并强调学生注意的地方。学生活动：跟随教师理解各项注意事项。

1、上式的适用条件：匀强电场；

2、d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

3、电场强度与电势的方向关系：由下图可知，电荷沿AB、AC、AD路径电势均降落且相等，其中AB路径电势降落得最快，即单位长度上的电势差最大。由此可知，电势差降落得最快的方向是电场强度的方向。

4、对一些非匀强电场的问题也可以由公式进行定性的判断

（五）、问题与练习

（教学设想：通过以下的一组练习题，让同学们进一步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。）

例

1、匀强电场的电场线与AC平行，把10－8C的负电荷从A移至B，静电力做功6×10－8J，AB长6cm，求：

（1）电场强度的方向；

（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少？（3）电场强度的大小是多少？ 教师活动：学生分析后，教师总结。学生活动：分析并写出答案。

（六）拓展练习

（教学设想：通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识处理问题的灵活性。）如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线，虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别是a5V，b3V,那么a、b连线中点c的电势c为（）

A．c4V B．c4V

C．c4V D．上述情况都有可能 本题小结：EUAB适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场的问题，d

可以进行定性的分析。

（七）课堂小结

（教学设想：对本节内容要点进行概括，并引导学生概括场强三公式、对比其适用条件。）

四、课后作业：完成问题与练习： 1、2、3、4。

【板书设计】

1.6电势差与电场强度的关系

分析推导：

UABEd或E1.适用条件： UAB d（1）E为匀强电场；

（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

2、意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

３．两个相同的单位：V/m、N/C。

5.电势差教学设计 篇五

****年**月**日 篇二：电势差教案1 教学设计(二)教学分析

本节内容以比值法定义电势差的概念为起点，强化电势差与电场

力做功和试探电荷无关，运用理论探究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电势差和电势的关系，从而得到电势差命名的由来。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。引入电势差的概念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用wab＝quab来计算。

教学目标

1．运用类比值定义的方法，得到电势差的公式，让学生理解电

势差的概念。

2．推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之

间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。3．通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式，知道 两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。

教学重点难点

本节内容的重点是静电力做功公式uab＝ wab q、wab＝quab的理解和该公式的具体应用。

本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。教学方法与手段

首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概念，运

用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式的理解，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。

课前准备

教学媒体

多媒体课件、实物投影仪。

知识准备

复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。复习

高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。

学生活动设计

电势差、电势能概念抽象，本课采用类比方法。学生活动主要安

排讨论、思考，要求学生能用准确的语言来表述定义的形式和归纳的过程。

教学过程

导入新课

[事件1] 教学任务：复习旧知，导入新课 师生活动：

【导入新课】物体在重力作用下从高处向低处移动时，重力做功，对于同一个物体，高度差越大，重力做功越多。与此类似，同一个电荷从一点移动到另一点时，电场力做功越多，就说这两点间的电势差越大。

推进新课

[事件2] 教学任务：电势差的定义

师生活动：

【定义】电荷q在电场力作用下由a点移到另一点b的过程中，电场力做的功wab与电荷量q的比值，叫a、b两点之间的电势差uab。

【定义式】uab＝ wab /q uab在数值上的含义：即为电场力作用下两点间移动1库仑的正电荷电场力做的功。

单位：伏特 符号v 1 v＝1 j/c 电势差是标量。

[事件3] 教学任务：关于公式uab＝ wab q 的理解

【提出问题】uab由什么决定？由wab、q决定吗？wab由q、uab 决定吗？

【交流合作分析】 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＝ wab/ q 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。

【归纳总结】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。

【结论】电势差的物理意义：电势差反映了电场本身的性质。[事件4] 教学任务：课堂训练

对于电场中a、b两点，下列说法正确的是()a．电势差的定义式uab＝wab/q，说明两点间的电势差uab与电

场力做功wab成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 b．a、b两点间的电势差等于将正电荷从a点移到b点电场力所

做的功

c．将1 c电荷从a点移到b点，电场力做1 j的功，这两点间的电势差为1 v d．电荷由a点移到b点的过程中，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功 [事件5] 教学任务：推导公式wab＝quab并通过例题强化对

它的理解和应用

公式uab＝ wab /q 变形为wab＝quab 例题1将一个电荷量为－2×10－ 9 c的点电荷从电场中的n点

移到m点，需克服电场 力做功1.4×10－ 8 j，n、m两点间的电势差unm为多少？若将该电荷从m移到n，电场力做什么功？umn为多少？

分析：(1)wnm＝－1.4×10－8 j，unm＝wnm/q＝－1.4×10 －8 /－2×10－9 v＝7 v。

(2)wmn＝1.4×10－8 j，umn＝wmn/q＝1.4×10 － 8 /－2×10 －9 v＝－7 v 可以看出unm＝－umn。

【方法点拨】

例题讲解，结合学生出现的问题，归纳以下注意事项： 1．应用wab＝quab计算时，相关物理量用正、负值代入计算，符号的含义： wab＞0，电场力做正功；wab＜0，电场力做负功； uab＞0，φa＞φb；uab＜0，φa＜φb。

2．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。[事件6] 教学任务：理论推导得出电势与电势差的关系

【提出问题】上题中，uab也有正负，它代表什么含义，又和电

势φa、φb存在着怎样的关系呢？

【问题情境】电荷q从电场中a点移到b时，静电力做功wab等

于电荷在a、b两点的电势能之差，那么电势差uab和a、b两点的电势φa、φb存在着怎样的关系呢？

【理论探究】 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： wab＝epa－epb 由电势能与电势的关系φ

＝ep/ q 可得：epa＝qφa；epb＝qφb 得出wab＝q(φa－φb)又因为wab＝quab 可得uab＝φa－φb 或者表示成uba＝φb－φa 显然uab＝－uba。

【结论】电场中两点间的电势差等于电场中两点间电势的差值，这也是电势差命名的由来。[事件7] 见第36页[事件2] [事件8] 教学任务：例题分析，综合运用所学知识 见第38页篇三：高二物理电势差教学案例

电势差

教学目标：

（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?a，b点的电势为?b，则有 u 或者表示成 ab??a??b uba??b??a 显然 uab??uba 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： wab?epa?epb 由电势能与电势的关系??ep q可得：epa?q?a；epb?q?b 所以： wab?q(?a??b)即 wab?qu 或 ab uab?wabq 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=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uwabq计ab?wabq或wab?quab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 uab?wabq ab?4?102?10?11?11v ?2 uba??u??2v

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。篇四：电势差与电场强度的关系的教案

第六节、电势差与电场强度的关系（1课时）

教学目标

（一）知识与技能

掌握电势差与电场强度的关系

（二）过程与方法

通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系

（三）情感态度与价值观

1．培养学生的理论探究精神，2．认识并欣赏自然规律的简洁美

重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系

难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。

学情分析：的使用条件以及应用

教学过程：

（一）复习

1．电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力fq的比值，叫做该

电场力功的求法：（1）w?f 电s（2）wquab

2、电势差u都可以描述电场，那么两者之间有何关系？（引入新课）

（二）新课教学 1培养

q从匀强电场中的a a、b两点的电势差为uab，求： w为多少？（由学生自己推导，提 w?quab）

（2）如图所示，匀强电场的电场强度为e，电荷q从a点移动到b点，求：静电力做的功w为多少？（由一学生上黑板板演，得到以下结论： q所受的静电力是 点的电场强度。f?qe 因为匀强电场中电场强度e处处相等，所以电荷q所受的静电力f 是一个恒力，静电

力做的功w为 w?fd?qed）

（3）比较功的两个计算结果，可以得到 uab?ed 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积 2．思考与讨论：

上面讨论中a、b两点位于同一条电场线上。如

果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以

上结论吗？试试看。（本部分让学生充分进行讨论，各

抒己见，最后引导学生得到正确结论）

当d代表a、b两点沿电场线的距离时，还能得出 uab?ed 3．电场强度与电势差的关系也可以写做 e?uab d 它的意义是：在匀强电场中，向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。[特]每米（v/m），这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（n/c）相同。4．注意：

（1（2）d。

（3 如：处于电势相等，是一个等势体，若不选它为电势零点，导体上（结合说一说）

如：点电荷产生的电场中某点定为电势零

如在匀强电场中场强相等，但各点电势不

电势相等的地方电场强度不一定相等。如在等量的异种电荷的电场中，两电荷连但场强不相等。而处于静电平衡的导体内部场强为零，处处相等，电势也相等

（三）问题与练习（通过本部分的练习，使学生掌握匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系式）

1、两块带电的平行金属板相距10cm，两板之间的电势差为9.0?10v。在两板间与两板等距离处有一粒尘埃，带有?1.6?10c的电荷。这粒尘埃受到的静电力是多大？这粒尘埃在静电力的作用下运动到带正电的金属板，静电力所做的功是多少？ ?13 新课标第一网不用注册，免费下载！

2、带有等量异号电荷、相距10cm的平行板a和b 之间有一个匀强电场（如图），电场强度 e?2?140v/m，方向向下。电场中c点距b板3cm，d点距a板2cm。

（1）c、d两点哪点电势高？两点的电势差ucd等

于多少？

（2）如果令b板接地（即电势?b?0），则c和d的电势?c和?da板接地，则?c和?d各是多少？在这两种情况中，ucd相同吗？

（3）一个电子从c点移动到d点，ed点，静电力做的功是否会发生变化？

（四）灵活应用（通过本题，开拓学生思路，培养学生应用 知识处理问题的灵活性）

某电场的电场线和等势面如图中的实现和虚线所示，过a、b 两点等势面的电势分别是?a?50v，?b?20v,那么a、）1、2，3、4做练习。篇五：电势差与电场强度的关系教学设计

《电势差与电场强度的关系》教学设计

李元中 电话：*** 重庆市大足第一中学校

论文类别：学科教学类 学段：高中 学科：物理

摘要：本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式。对于这节课的教学，首先利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法，建立起电势差与电场强度间的关系，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的。因此，笔者根据教学实践对本节做如下设计。

关键词：电势差；电场强度；关系；教学设计

一、教学目标

（一）知识与能力目标： 1．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系；理解匀强电场中电势差与电场强度的关系u=ed，并能推导这个关系式。2．会用u=ed进行有关计算，明确d的含义。3．通过分析寻找物理量之间在内在联系，培养学生分析推理能力。

（二）过程与方法 1．通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力。

2．学生利用学过的知识分析推理、启发引导、分析推理，在教师的指导下总结应用。

（三）情感态度与价值观 1．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题。2．通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

二、教学重点： 1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系u＝ed的理解。2．能够推导出这个关系式。

三、教学难点

1．非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。2．用关系式u＝ed进行有关计算

四、教学方法：

学生自主探究、小组讨论的启发式综合教学法

五、【教学过程】

（一）复习 1．电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力f跟它的电量q的比值，叫做该点的电场强度。

2．电势差的概念：电场中两点间电势的差值叫做电势差。3．静电力功的两种计算方法：

（1）w?fs（2）wab?quab 【问题】既然电场强度e、电势差u都可以描述电场，那么两者之间有何关系？（引入新课）

（二）新课教学 1．匀强电场中电势差与电场强度的关系。（教学设想：让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。）

（1）如图所示，匀强电场中a、b两点的电势差为uab，一试探电荷q从电场中a点

移动到b点，求：静电力做的功w为多少？

通过提问学生，得出以下结论： w?quab（2）如图所示，匀强电场的电场强度为e，电荷q从a点移动到b点，求：静电力做的功w为多少？（由学生自己推导，教师巡视，解答学生在推导过程中

可能存在的一些疑问。）

抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论： q所受的静电力是：f?qe 因为匀强电场中电场强度e处处相等，所以电荷q所受的静电力f是一个恒力，静电力做的功w为：w?fd?qed（3）比较功的两个计算结果，可以得到： uab?ed 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积。2．思考与讨论：

上面讨论中a、b两点位于同一条电场线上。

如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还

能得出以上结论吗？试试看。（教学设想：让学 生充分进行分组讨论，各抒己见，最后引导学

生得到正确结论。）设ａｂ与电场强度的夹角为θ。ab间沿着电场线的距离为d，则电荷q从a点移到b点静电力所做的功w：

① 从力的角度，ｗ＝qelcosθ=qed ② 从能的角度，ｗ＝quab 由上两式得：qed=quab 因此，当d代表a、b两点沿电场线的距离时，也能得出 uab?ed 3．电场强度与电势差的关系也可以写作： e?uab d 它的意义是：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。也可以理解为：在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。

由上式还可以得到电场强度的另一个单位：伏[特]每米（v/m）。1伏/米＝1焦/库1牛?米＝＝牛/库 1米1库?米

因此，这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（n/c）相同。4．注意事项：

（1）上式的适用条件：匀强电场；

（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

（3）电场强度与电势的大小无直接关系；它们的方向关系为：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。

（4）电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联系。

（三）问题与练习（教学设想：通过以下的一组练习题，让同学们进一步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。）

【例解】匀强电场的电场线与ac平行，把10－8c的负

电荷从a移至b，静电力做功6×10－8j，ab长6cm，求：

（1）电场强度的方向；

（2）设b处电势为1v，则a处电势为多少？

（3）电场强度的大小是多少？

【跟踪演练】如图所示的方框中为一匀强电场，a、b、c 三点为电场中的三点，电势分别为?a?24v、?b?12v、?c??24v，试用作图法作出该电场的电场线。

（四）拓展练习（教学设想：通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识处理问题的灵活性。）

如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线，虚线 v，?b?3v,那么a、b连线中表示过a、b两点的等势面，电势分别是?a?5 点c的电势?c为（）a．?c?4v b．?c?4v c．?c?4v d．上述情况都有可能 本题小结：e?uab适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场的问题，d 可以进行定性的分析。

六、教师小结

电场力的大小跟电场强度e有关系，即：f＝qe。电荷由于电场力的作用在电场中两点间移动时所做的功跟这两间的电势差uab有关，即：wab＝quab,由于力

和功是互相联系的，所以电场强度与电势差之间存在着必然的联系。在匀强电场中，uab＝ed。在非匀强电场中，电势差uab与电场强度e的关系要复杂的多，但

可以由该关系式进行定性的判断。电场强度的大小跟电势的高低没有必然的联系。

七、课后作业：

1、完成问题与练习： 1、2、3、4。

2、阅读教材内容

八、板书设计：

一、复习相关知识 1．电场强度：

2．电势差的概念：电场中两点间电势的差值叫做电势差。.3．静电力功的两种计算方法：

（1）w?fs（2）wab?quab

6.电势与电势能专项练习题 篇六

一、电场力的功

1、特点:电场力做功与路径无关，只与初末位置有关。

2、计算方法(1)由公式W=qEd(d为电荷初末位置在电场方向上的位移)

(2)由公式(为电荷初末位置AB间电势差,注意下标的使用)

(3)由电场力做功和电势能的变化的关系：分别是电荷电场中A、B两点的电势能)

(4)由动能定理：

二、电势能

1.电势能：电荷在电场中由其相对位置决定的能(类似重力势能)

2.电荷在电场中某点的电势能等于电荷从这点移到零电势能点(通常选大地或无限远处)过程中电场力做的功。EPA=WA

电场力做正功，电势能减少;电场力做负功，电势能增加;电场力不做功，电势能不变。

3.比较电势能的大小

(1)场电荷判断法

①离场正电荷越近，检验正电荷的电势能越大;检验负电荷的电势能越小.

②离场负电荷越近，检验正电荷的电势能越小;检验负电荷的电势能越大.

(2)电场线法

①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大.

②负电荷顺着电场线的`方向移动时，电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小.

(3)做功判断法

无论正、负电荷，电场力做正功，电荷从电势能较大的地方移向电势能较小的地方，反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.

三、电势

1.定义：EPA为试探电荷在该点A的电势能，q为电荷量，可以带符号运算。

2.单位：伏特V，1V=1J/C

3.电势是标量，有正负，但没有方向。规定大地或无限远电势为零。

4.物理意义：描述电场能的特性，由场源电荷量和相对位置来决定，与是否放试探电荷无关。

5.电势高低判断的三种方法

(1)根据公式计算：，带符号代入运算。

(2)沿着电场线的方向电势是降低的，逆着电场线方向电势是升高的。

(3)将WAB和q带符号代入，根据UAB的正负判断A、B两点电势的高低，UAB=?A-?B。若UAB0，则?A?B;若UAB=0，则?A=?B;若UAB0则?A?B。

四、等势面

1、定义：电场中电势相等的点构成的面叫等势面。

2、等势面与电场线的关系

(1)电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面。

(2)电场线越密的地方，等势面也越密集。

(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，正电荷电场力做正功，负电荷电场力做负功。

(4)电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具

(5)实际中测量等电势点较容易，所以往往通过描绘等势线来确定电场线。

五、电势差

1.定义：，与零电势点的选取无关。

2.与电场力做功的关系：(任何电场成立，可带符号运算)

3. 在匀强电场中电势差与电场强度的关系：

(1)电场强度等于沿电场线单位距离上的电势差

(2)公式E=U/d，U是指两点间的电势差，d是指这两点间沿电场线方向的距离，或者相邻等势面间的

距离，因此电场强度是电势降落最快的方向。

(3)U=Ed只适用匀强电场的计算，对非匀强场可以用来定性分析，如非匀强电场中各相邻的等势面的电势差一定时，E越大处，d越小，即等势面而越密集。

7.电势能有正负吗 篇七

场源电荷判断法：离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小

电场线法：正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大，逆着电场线的`方向移动时，电势能逐渐减小。

8.电势能和电势教学课件 篇八

电场力是一种新的性质力，本章前面几节，对电场力的产生条件、大小和方向，以及部分作用规律(遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等)进行了探究学习。本节进一步研究电场力作用规律——电场力做功及其能量变化规律，就是顺理成章的事。从本章的整个教材编写思路来看，与必修教材几乎吻合。因此，充分利用学生们学习必修教材时所学到的知识、技能、方法，就显得十分必要。其实，这也符合高中教学的特点和要求。另一方面，前面几节，从力的角度探究了电场的性质，本节则从能的角度探究电场的性质。同样地，这里依然要发挥好“知识迁移”、“能力迁移”的正作用，充分体验“学以致用”的学习乐趣。

如果从本章学习要求来看，前者是一条暗线(副线);而后者是一条明线(主线)。笔者认为，学习本章时，教师可以做适当调节，使明线暗淡一些，而使暗线明亮一些。众所周知，能(量)是最为抽象的概念之一，而静电场领域里的能量概念，就尤为抽象。所以本节知识是本章的难点。

综上，本节教学设计为两个课时，第一课时，探究电场力的做功特点，得出电势能的概念，并分析电势能的性质;第二课时，进一步探究(静)电场的性质，类比导出电势概念、分析电势的性质，了解等势面的概念。

二 教学目标

(一)知识与技能目标

1 认识电场力做功的特点;

2 分析电场力做功引起的能量变化，理解电势能概念及其性质;

3 知道电势的定义方法及其定义式，并会使用它分析相关问题;

4 理解“沿着电场线的方向电势越来越低”的这一结论;

5 知道等势面，理解等势面与电场线之间的关系。

(二) 过程与方法目标

通过类比法探究新知识，体验知识探究过程。

(三) 情感、态度与价值观目标

渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养探索自然规律的兴趣。

三 知识重难点分析

(一)重点

1 电场力做功特点的分析;

2 电场力做功与能量变化之间关系的理解，以及电势能的理解;

3 电势的理解与运用;

4 等势面的理解。

(二) 难点

1 电场力做功特点与电势能概念之间关系的理解;

2 电势能与电势的辨析;

3 电场线中有关电势和等势面性质的理解。

四 教学流程设计

(一)第一课时：电势能

1 引入新课

教师：我们知道电场力是一种新的性质力，前面几节课，学习了它的产生条件、大小和方向、以及部分作用规律，例如遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等等。在必修课中，我们还探究了什么力学概念和规律?

学生：做功，动能定理，机械能守恒定律和能量守恒定律。

教师：很好，现在我们回顾这些方面的知识。请同学们完成下面填空。

(1) 做功的定义是：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小，和力与位移夹角的余弦这三者的乘积;公式是：W=Flcosθ ，单位是：焦耳;做功是能量变化的量度;

(2)动能是指由于物体运动所具有的能量，定义式是Ek=1/2mv^2 ;动能定理：力对物体所做的功等于物体动能的变化量;公式为 W=Ek2-Ek1;

(3)势能是指相互作用的物体凭借其位置所具有的能量;

(4)重力做功的特点是：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关;重力对物体做功是重力势能变化的量度，公式是：W=mgh1-mgh2 ;重力势能的定义式是：Ep=mgh ，重力势能具有相对性，重力势能差值具有绝对性。

(5)能量守恒定律：能量既不能产生，也不能消亡，它只能从一个物体转移给另一物体，或者由一种能量形式转变为另一能量形式，而变化过程中总的能量保持不变。

学生：完成上面填空。

设计说明：以上可以作为课前学案由同学们预习时完成。但建议在课堂引入中，在请学生口头作答。

教师：这节课，我们研究电场力做功问题，从中我们探究电场力做功的规律。

2 进入新课

教师：给出下面问题，请同学们完成。先做(1)题。

例1 (1)质量为m的物体从A位置运动到B位置，如图一所示(重力加速度为g)。求：① 沿路径1，重力对物体做功为多少?②沿路径2，重力做功又是多少?

(2)带电量为q的物体(不计重力)在匀强电场中从A位置运动到B位置，如图二所示。求① 沿路径1，电场力对物体做功为多少?②沿路径2，电场力做功又是多少?(图见附课件)

学生：完成练习。

教师：这是一道复习题，大家很容易就完成了。而且从中，我们可以得到重力做功的特点，这个特点是?

学生：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。

教师：结合W=mgh1-mgh2 ，我们知道mgh 表示一种能量，而且是由位置决定的能量，是一种势能，我们称之为重力势能。因此，我们说：重力做功是重力势能变化的量度，数学表达式就是W=Ep1-Ep2 。

设计说明：这里暗含重力做功与路径无关的特点和建立重力势能之间的“充要”关系。关于此，教学中可以点到为止;亦可根据同学们的实际情况，追问：如果重力做功与路径有关，还能建立重力势能概念吗?为什么?

学生：再做(2)题。

教师：同学们也完成的很好。同学们肯定体会到了电场力做功特点，这个特点是?

学生：电场力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。

教师：由W=qEd1-qEd2 ，我们知道 qEd暗含什么物理量?

学生：是能量，而且是一种势能。

教师：同学们也给这个势能取一个名字吧?

学生：电势能(或电力势能，或电场力势能)。

教师：我觉得都可以。但是多读几遍，你应该能够感觉到：电场力势能和电力势能音节复杂，而且还有些拗口，所以我们还是拣好一点的名称：电势能。同学们再读读“重力势能”和“重势能”，那个读起来顺溜一些?

学生：尝试着读，并品味。

教师：我的感觉是重力势能好听一些。命名要讲究音律美的，这也是一种艺术美。

教学设计：这是一段插曲，但我认为这符合教学改革理念。另外，可以帮助消除误解，从而确定：电势能和重力势能同属于势能范畴。然而，也同样为了避免误解，教师应该强化下面教学：

教师：电势能和重力势能都是势能范畴，但是：重力势能，包括弹性势能都属于机械能范畴，而电势能不属于机械能。

教师：也就是说，电场力做功是什么的量度?

学生：电势能变化的量度。

教师：为此，我们也可以写成表达式：W=Ep1-Ep2 。为明确表达始末位置，我们的教材把这个表达式明确表示为：WAB=EpA-EpB 。

教师：今天我们采用什么样的学习方法?

学生：类比学习法。

教师：我们之所以采用了类比学习法，就是因为电场力做功的特点和重力做功的特点是完全相似的。因此有关重力做功的有些重要结论也可以直接搬到电场力做功中来，比如：重力做正功……?

学生：重力做正功，重力势能减小;重力做负功，重力势能增大。

教师：电场力做功呢?

学生：电场力做正功，电势能减小;电场力做负功，电势能增大。

教师：重力做功是重力势能变化的量度……

学生：电场力做功是电势能变化的量度。

教师：我们说某一点的重力势能具有什么性?而任意两点的重力势能差值又具有什么性?

学生：某一点的重力势能具有相对性;任意两点的重力势能差值具有绝对性。

教师：翻译到电势能中来……

学生：某一点的电势能具有相对性;任意两点的电势能差值具有绝对性。

教师：所以，为了确定某一点的电势能数值，我们应该怎么做?

学生：选择一点(位置)作为零势能点。

教师：陈述下面问题。

例2 如下图，选择A点为零势能点，那么B点的电势能怎样确定?(图见附课件)

学生：点电荷从B点移动到A点，电场力所做的功在数值上就等于B点的电势能。

教师：B点的电势能是确定的吗?还跟什么因素有关?

学生：跟点电荷的性质、电荷量的大小，以及电场等因素有关。

教师：通常，电荷在离场源无限远处或在大地表面上的电势能规定为零。

教师：同学们今天的表现都很好!现在请同学们查阅教材，教材给电势能定义了具体数学表达式没有?

学生：查阅，没有。

教师：为什么教材不直接定义为 ?

学生：我们匀强电场情况下得出电场力做功与路径无关的特点，而这一特点对于一般电场也同样成立。因此 没有普遍意义。

设计说明：以上教学设计，把重力做功特点与重力势能概念提出放在一起，突出重力做功特点与重力势能概念提出之间的充要关系。然而通过类比，也就能突出电场力做功特点与电势能之间的逻辑关系。在这里打破教材的编排次序，我认为这正好克服了教材编写上的不足。

3 课堂练习

练习1 在一电荷量 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功 J,从B点移到C点时电场力做功 J。问：

(1) 以B点为零势能点，电荷在A点时的电势能 是多少?

(2) 以C点为零势能点，电荷在A点时的电势能 又是多少?

练习2 将一个 点电荷从无限远处移动到右图所示的电场中的A点，电荷的电势能为 ，问此过程中电场力做功多少?(见课件)

练习3 图甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O点是连线的中点。

(1) 在甲图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?

(2) 在乙图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?