10.2 电势差 教学设计 人教版（2019）高中物理必修第三册（表格式）

10.2 《电势差》教学设计
课题 10.2 电势差 单元 10 学科 物理 年级
教材分析 电势差概念于电势能、电势概念之后出现，这更符合概念上的递进逻辑关系。新教材的编写，有利于学生对电势差的理解，降低了学习难度。电势差即电压，在一定程度上说，比电势概念更为丰富和重要。所以，教师应该采用高超的教学技巧避免“因简单而忽视”的学习心理倾向。其中，强化W=qU的运用，突出其优点的教学可能是一个便捷途径。
学情分析 就学生状况来说，本校学生大部分努力程度非常的差，基础很薄弱；此外学生的预备知识极少，尽管知识难度不大，但对于本节课中的难点突破仍有一定难度，所以教师要注意引导。用所学知识解决实际问题对学生来说也有一定的难度，要调动学生相互交流。
教学目标与核心素养 一、教学目标1.知道电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用UAB＝进行相关计算。4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。二、核心素养物理观念：通过研究问题，使学生能掌握运用归纳、总结和类比的科学方法。科学思维：通过理论探究，培养学生抽象思维的能力科学探究：通过探究静电力做功与两点间电势差的关系，理解公式所表达的规律．科学态度与责任：通过电势差概念建立的探究过程，培养学生敢于发表自己观点，坚持实事求是的科学原则，善于合作的良好习惯．
重点 1、掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。2、知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。
难点 会应用UAB＝进行相关计算。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 一、学习目标展示1.知道电势差的概念，掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正、负与这两点电势高低之间的对应关系。2. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用UAB＝ 进行相关计算。3.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面。二、情景引入某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？ 了解本节课学习目标学生观察图片思考 有目的的学习为引入电势差的概念做铺垫
讲授新课 【自学感知】 一、电势差1．定义电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。2．关系式设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为：UAB＝φA－φB，B、A两点之间的电势差为：UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。4．电势差与静电力做功的关系：(1) 关系：WAB＝q·UAB 或UAB＝(2)推导WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)，即WAB＝q·UAB，所以有UAB＝。二、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。2．等势面特点(1)在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功。(2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。【探究解惑 】 探究一、对电势差的几点认识。(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值。(2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱，因为UAB＝－UBA。(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示两点电势的高低。(4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。例1、 在电场中A、B两点间的电势差UAB=75 V,B、C两点间的电势差UBC=-200 V,则A、B、C三点的电势高低关系为(　　)A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φC>φA>φB D.φC>φB>φA解析:UAB=75 V,φA-φB=75 V,φA=φB+75 V;UBC=-200 V,φB-φC=-200 V,φC=φB+200 V;φC>φA>φB探究二、对公式WAB=qUAB的理解。(1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,其中UAB为电场中A、B两点间的电势差,WAB仅是静电力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功(2)WAB、UAB、q均可正可负,WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功,UAB取负号表示φA<φB,q取负号表示试探电荷为负电荷例2、如图所示,在电场强度E=1.5×103 N/C的匀强电场中,有A、B、C三点,AB垂直于电场线,BC平行于电场线,AB=3 cm,BC=4 cm,AC=5 cm,A、B间的电势差 UAB=0,B、C间的电势差UBC与A、C间的电势差UAC相等,UBC=UAC=60 V,把一正电荷q=+1.0×10-8 C放在A点,求:(1)电荷q在A点受到的静电力为多大 方向怎样 (2)电荷q分别沿A→B→C和A→C路线到达C点,静电力各做了多少功 电势能怎样变化 变化了多少 解析:(1)电荷在A点所受的静电力F=qE=1.0×10-8×1.5×103 N=1.5×10-5 N,方向与电场线方向相同,因为匀强电场中各点的电场强度的大小和方向都相同,所以电荷q在电场中各点受的静电力都相同。(2)q沿A→B→C路线,静电力做功WABC=WAB+WBC=qUAB+qUBC=1.0×10-8×0 J+1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J同理,电荷q沿A→C路线,静电力做功WAC=qUAC=1.0×10-8×60 J=6.0×10-7 J。或WAC=FsAC cos α=1.5×10-5×5×10-2×0.8 J=6.0×10-7 J由于静电力对电荷做的功等于电荷的电势能的减少量,所以电荷从A点移到C点电势能减少,减少的电势能为ΔEAC=6.0×10-7 J探究三、等势面有哪些特点？(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功。(2) 两等势面不相交。(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。例3、位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则(　　)A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,静电力做正功C.负电荷从a点移到c点,静电力做正功D.正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能解析:a、b两点电场强度方向不同,A错。c点电势低于d点,正电荷从c点移到d点,即正电荷向高电势处移动,静电力做负功,B错。a点电势低于c点,从a到c,负电荷向高电势处移动,静电力做正功,C对。因e和f点电势相等,故电荷在两点电势能相等,D错。探究四、几种常见电场的等差等势面的分布。1)匀强电场的等差等势面（线），一组平行等间距的平面2)孤立点电荷的等差等势面，是一组不等间距的同心球面3)等量同种电荷的等差等势面4)等量异种电荷的等差等势面例4、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则( )A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少解析：由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点电荷，Q带负电，选项A错误；电场强度是矢量，a、b两点的电场强度方向不同，选项B错误；根据等势面可画出电场线的分布，沿电场线方向电势降低，可判c点电势高于d点的电势，选项C错误；负电荷由a到c，电场力做正功，电势能将减少，选项D正确。 学生阅读课文，认真研究，然后填空，对填不出的空重新看书理解并与同桌讨论。学生理解后记忆学生思考讨论并回答学生独立完成解题过程在教师的引导下学生分析计算学生思考讨论并在教师的引导下回答学生练习学生思考讨论并在教师的引导下回答学生练习 把读书自学的权利和机会还给学生。锻炼学生的抽象思维能力帮助学生透彻理解静电力做功与电势差的关系。让学生理解实际情形下所学知识是如何应用的。锻炼学生的分析计算能力，并规范学生的解题步骤教师引导下的讨论，注重学生的讨论过程，可以淡化探究的结果，给学生成功的喜悦。强化所学知识巩固本节的知识
课堂小结 梳理自己本节所学知识进行交流。 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、电势差1．定义：电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。2．关系式：UAB＝φA－φB， UBA＝φB－φA，所以UAB＝－UBA。3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。4．电势差与静电力做功的关系：WAB＝q·UAB 或UAB＝二、等势面1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。2．等势面特点：(1)在同一等势面上移动电荷时，静电力不做功。(2)电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
教学反思
等量同种等差等势面
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）