《电势差》学案设计
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《电势差》学案设计
一、学习课时
学时：1学时
二、学习目标
1．运用类比法学习电势差的概念，会推导电势差与电势的关系式，知道电势差与电势零点的选择无关；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；
2．会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功，并会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
三、学习重难点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
四、自主学习过程
上节课我们学习了静电力做功的特点，并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： ；
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。
目标一：运用类比法学习电势差的概念，会推导电势差与电势的关系式，知道电势差与电势零点的选择无关；
请你阅读教材：
通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比，分析得出：
1．定义：电场中两点间的电势的差值叫电势差。电势差也叫 。
2．设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则AB间的电势差表示UAB= ，因为UBA= ，所以UAB=－UBA。电场中某点的电势与零电势的选取 关，电场中两点间的电势差与零电势的选取 关。
3．电势差和电势的单位都是 ，符号 ；电势差和电势都是 ，但它们都有正负。电势的正负表示比零电势 或 。当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都 零，负点电荷的电场中各点电势都 零。电势差的正负表示电场中两点电势的高低：若A、B两点间电势差UAB=φA-φB>0，则表明A点电势 于B点电势；若A、B两点间电势差UAB=φA-φB<0，则表明A点电势 于B点电势。
目标二：会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功，并会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
1．请你阅读教材21页，在教师的引导下进行推导出：静电力做功与电势差的关系。
2．请你在老师的引导下学习教材21页的例题。
3．在学会例题的基础上，请你独立完成教材22页“问题与练习”第1、2题。
五、课后巩固练习
1．关于电势差和电场力做功的说法中，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，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零
2．下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即WAB=mghAB
B．静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB=qUAB
C．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势能增加
D．静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能减少
3．正电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能出现的是（ ）
A．电场力的大小不断变化 B．电场力的大小保持不变
C．电荷克服电场力做功 D．电荷的电势能不断减小
4．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A．电势＞，场强EA＞EB
B．电势＞，场强EA＜EB
C．将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功
D．将-q电荷分别放在A．B两点时具有的电势能EPA＞EPB
5．如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则（ ）
A．a点与c点的电场强度相同
B．a点与c点的电势相同
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．点电荷q沿a、b连线的中垂线移动，电场力不做功
6．在静电场中，一个带电量q=2．0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4．0×10-5J，质点的动能增加了8．0×10-5J，则A、B两点间的电势差大小为（ ）
A．2×10-4V B．1×104V C．4×104V D．2×104V
7．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1= ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3= 。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是 。
8．如图所示，A、B是一条电场线上的两个点，有一正电荷q=3×10-5C，它在B点时具有的电势能比它在A点具有的电势能大6×10-3J，则电场强度方向由 指向 ，A、B间的电势差UAB= 。
9．如图所示，三条虚线表示匀强电场中的三个等势面，电势分别为+5V、0、-5V，在电场中O点放一点电荷+q，以该点电荷为圆心作一圆，点电荷在圆周是产生的电势为5V，则图中A、B、C、D各点的电势分别为：A= ；B= ；C= ；D= ；
10．一个带负电的粒子，q=-2．0×10-9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为6．0×10-5J，粒子动能增加了8．0×10-5J ，求a、b两点间电势差Uab等于多少？
课后巩固练习参考答案：
1．BC
2．ABCD
3．ABCD
4．BC
5．ACD
6．D
7．-Eqlcosθ；-Eqlcosθ；-Eqlcosθ；与路径无关
8．B；A；-200V
9．5；10；5；0
10．Uab=10-4V
一、学习课时
学时：1学时
二、学习目标
1．运用类比法学习电势差的概念，会推导电势差与电势的关系式，知道电势差与电势零点的选择无关；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；
2．会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功，并会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
三、学习重难点
应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
四、自主学习过程
上节课我们学习了静电力做功的特点，并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： ；
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。
目标一：运用类比法学习电势差的概念，会推导电势差与电势的关系式，知道电势差与电势零点的选择无关；
请你阅读教材：
通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比，分析得出：
1．定义：电场中两点间的电势的差值叫电势差。电势差也叫 。
2．设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则AB间的电势差表示UAB= ，因为UBA= ，所以UAB=－UBA。电场中某点的电势与零电势的选取 关，电场中两点间的电势差与零电势的选取 关。
3．电势差和电势的单位都是 ，符号 ；电势差和电势都是 ，但它们都有正负。电势的正负表示比零电势 或 。当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都 零，负点电荷的电场中各点电势都 零。电势差的正负表示电场中两点电势的高低：若A、B两点间电势差UAB=φA-φB>0，则表明A点电势 于B点电势；若A、B两点间电势差UAB=φA-φB<0，则表明A点电势 于B点电势。
目标二：会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功，并会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
1．请你阅读教材21页，在教师的引导下进行推导出：静电力做功与电势差的关系。
2．请你在老师的引导下学习教材21页的例题。
3．在学会例题的基础上，请你独立完成教材22页“问题与练习”第1、2题。
五、课后巩固练习
1．关于电势差和电场力做功的说法中，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，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零
2．下列说法中正确的是（ ）
A．重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即WAB=mghAB
B．静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB=qUAB
C．重力对物体做正功，其重力势能减少，做负功则重力势能增加
D．静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能减少
3．正电荷在电场中沿某一电场线从A到B，此过程中可能出现的是（ ）
A．电场力的大小不断变化 B．电场力的大小保持不变
C．电荷克服电场力做功 D．电荷的电势能不断减小
4．如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A．电势＞，场强EA＞EB
B．电势＞，场强EA＜EB
C．将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功
D．将-q电荷分别放在A．B两点时具有的电势能EPA＞EPB
5．如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab=bc，则（ ）
A．a点与c点的电场强度相同
B．a点与c点的电势相同
C．a、b间电势差与b、c间电势差相等
D．点电荷q沿a、b连线的中垂线移动，电场力不做功
6．在静电场中，一个带电量q=2．0×10-9C的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为4．0×10-5J，质点的动能增加了8．0×10-5J，则A、B两点间的电势差大小为（ ）
A．2×10-4V B．1×104V C．4×104V D．2×104V
7．如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1= ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3= 。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是 。
8．如图所示，A、B是一条电场线上的两个点，有一正电荷q=3×10-5C，它在B点时具有的电势能比它在A点具有的电势能大6×10-3J，则电场强度方向由 指向 ，A、B间的电势差UAB= 。
9．如图所示，三条虚线表示匀强电场中的三个等势面，电势分别为+5V、0、-5V，在电场中O点放一点电荷+q，以该点电荷为圆心作一圆，点电荷在圆周是产生的电势为5V，则图中A、B、C、D各点的电势分别为：A= ；B= ；C= ；D= ；
10．一个带负电的粒子，q=-2．0×10-9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为6．0×10-5J，粒子动能增加了8．0×10-5J ，求a、b两点间电势差Uab等于多少？
课后巩固练习参考答案：
1．BC
2．ABCD
3．ABCD
4．BC
5．ACD
6．D
7．-Eqlcosθ；-Eqlcosθ；-Eqlcosθ；与路径无关
8．B；A；-200V
9．5；10；5；0
10．Uab=10-4V