第一篇:§1.5 電勢差自主教學案
§1.5 電勢差自主教學案
教學目標:
(一)知識與技能
掌握電勢差的概念。會應用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。
(二)過程與方法
通過類比法教學,使學生理解電勢差的概念;應用所學知識推導靜電力做功與電勢差的關系式。
(三)情感、態度與價值觀
培養對比學習的學習方法,培養邏輯思維能力。教學重點
應用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。教學難點
應用電勢差的概念求解靜電力對電荷所做的功。歸納推理法、講授法 教學過程:
(一)引入新課
教師:上節課我們學習了靜電力做功的特點,從靜電力做功的角度學習了電勢能和電勢的概念。下面簡要回顧一下上節課學習的內容。
(1)靜電力做功的特點:(學生回答)
(2)電勢:電場中某一點,電荷的__________________,叫做這一點的電勢。電勢是個相對的量,某點的電勢與__________的選取有關。因此電勢有正、負,表示該點電勢比零電勢點高還是低。通常把______________的電勢規定為零。
教師:電場中兩點間電勢的差值,叫做電勢差。那么,電勢差與靜電力做功和電荷的電勢能之間有什么關系呢?下面我們就來推導它們間的關系。
(二)進行新課
1、電勢差與電勢的關系
教師活動:引導學生推導電勢差與電勢的關系式 設電場中A點的電勢為?A,B點的電勢為?B,則有
UAB??A??B
或者表示成
UBA??B??A
顯然
UAB??UBA
討論:(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)電勢的數值與零電勢點的選取有關,電勢差的數值與零電勢點的選取有關嗎?為什么?這與力學中學過的哪個概念相似?
2、靜電力做功與電勢差的關系
教師活動:引導學生推導靜電力做功與電勢差的關系式
電荷q從電場中A點移到B點,由靜電力做功與電勢能變化的關系可得:
WAB?EPA?EPB
EP可得:EPA?q?A;EPB?q?B q由電勢能與電勢的關系??所以:
WAB?q(?A??B)即
WAB?qUAB
或
UAB?WAB q討論:UAB由什么決定?由WAB、q決定嗎?WAB由q、UAB決定嗎?
[學生答]UAB僅由電荷移動的兩位置A、B決定,與所經路徑,WAB、q均無關,但可由UAB=WAB計算UAB,而WAB卻由q,UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共q性規律中得到。
[引導學生得出]電勢差UAB與q、WAB均無關,僅與電場中A、B兩位置有關。故電勢差反映了電場本身的性質。
電勢差的物理意義:電勢差反映了電場本身的性質。電勢差的單位:伏特
符號V 1V=1 J/C 電勢差是標量。
點評:知道了電場中兩點的電勢差,就可以很方便地計算在這兩點間移動電荷時靜電力做的功,而不必考慮靜電力和電荷移動的路徑。
[例題1](教材24頁)
教師引導學生分析、求解。培養學生對概念的理解能力和分析解決問題的能力。例題之后教師要幫助學生及時總結點評:
在應用公式UAB?WAB或WAB?qUAB時,對各物理量的符號的處理方法: q計算時將各量的正、負號代入公式,并根據結果的正、負號進行判斷。
課堂練習:
1、關于電勢差和電場力作功的說法中,正確的是()
A.電勢差的大小由電場力在兩點間移動電荷做的功和電荷的電量決定
B.電場力在兩點間移動電荷做功的多少由兩點間的電勢差和該電荷的電量決定
C.電勢差是矢量,電場力作的功是標量
D.在勻強電場中與電場線垂直方向上任意兩點
2、在如圖所示的電場中,把點電荷q=+2×10-11C,由A點移到B點,電場力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少?B、A兩點間的電勢差UBA等于多少?
解:由靜電力做功與電勢差的關系得
UABWAB4?10?11V ???2 q2?10?11UBA??UAB??2V
3、如圖所示的電場中,A、B兩點間的電勢差UAB=20 V,將點電荷q=-2×10-9C,由A點移到B點,靜電力所做的功是多少?
解:電場力所做的功
WAB=UAB·q=20×(-2×10-9)=-4.0×10-8J
(三)課堂總結:電場中兩點的電勢差,由電場本身的初、末位
置決定,與在這兩點間移動電荷的電荷量、電場力做功的多少無關.在確定的電場中,即便不放入電荷,任何兩點間的電勢差都有確定的值,不能認為UAB與WAB成正比,與q成反比.只是可以利用WAB、q來測量A、B兩點電勢差UAB.
電場力做功W=qU.功的大小對給定的電荷來說與其運動路徑無關,僅由起始和終了位置的電勢差有關,此公式適用于一切電場.
反思:
第二篇:電勢差導學案
1.5電勢差導學案
一.本節課學習目標:
1、理解電勢差的概念,了解電勢差和電場力做功的關系;
2、會用公式進行有關計算;
二.前置補償:
1、電勢和電勢能的關系:。
2、電場力做功和電勢能變化的關系:電場力做正功,電勢能減小;電場力做負功,電勢能增加。公式表示為:。
三.大家動動腦,引入新課
不同的位置作為測量高度的起點,同一地方高度的數值就會不同;但兩個地方的高度差卻相同。哪么,選擇不同的位置作為電勢零點,電場中某點電勢的數值也就不同了;但電場中某兩點間的電勢的差值卻是不變的。
四.新課學習
1、電勢差
(1)定義:電場中兩點間的電勢的差值叫做_______,也叫_____.用字母___來表示.
(2)若A點的電勢記為,B點電勢記為,表達式為:
或
=
顯然
(3)電勢和電勢差單位都是,符號,都有正負值,但都是
量,電勢差的正負表示電場中兩點電勢的_______。若則說明
__(填大于小于),A點電勢比B點電勢高。
(4)電場中某一點的電勢,與選取的電勢零點有關;而電場中兩點間的電勢差,由電場本身決定,與選取的電勢零點。
(6)電勢差為電勢的差值,所以講到電勢差必須是兩點之間的電勢差。
說明:電勢差也叫電壓,在很多場合下電壓可不帶正負號。
2、靜電力做功與電勢差的關系
(1)推導:
電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中,電場力做的功與兩點間電勢差關系:
A點的電勢能為:
B點的電勢能為:=_______
從A到B電場力做的功為:=____________
化簡可得:,也可變型為
(2)適用范圍:該公式不僅適用于_____電場,而且對_______電場(或任何電場)也成立.(3)應用計算時,相關物理量的正負也應一起代入運算。
>0,電場力做____功;
<0,電場力做____功(也可以說成物體克服電場力做功);
當堂訓練
1.對于電場中A、B兩點,下列說法正確的是
()
A.電勢差的定義式,說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比,與移動電荷的電荷量q成反比
B.把正電荷從A點移到B點電場力做正功,則有UAB>0
C.電勢差的定義式UAB=中,UAB與移動的電荷量q無關
D.
電場中A、B兩點間的電勢差UAB等于把正電荷q從A點移動到B點時電場力所做的功
2.將一個電量為的點電荷從電場中的N點移到M點,需克服電場力做功,N、M兩點間的電勢差為多少?
3.在電場中把一個電荷量為-6×10-8
C的點電荷從A點移到B點,電場力做功為-3×10-5
J,將此電荷從B點移到C點,電場力做功為4.5×10-5
J,求A與C兩點間的電勢差.
4.在電場中A、B兩點間的電勢差為UAB=75
V,B、C兩點間的電勢差為UBC=-200
V,則A、B、C三點電勢高低關系為()
A.
B.
C.
D.
第三篇:人教新課標版高二選修3-1 1.5電勢差教案
人教新課標版高二選修3-1 1.5電勢差教案
教學三維目標:
(一)知識與技能 理解電勢差的概念;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;
(二)過程與方法
知道電勢和電勢差的關系;
(三)情感態度與價值觀
培養學生概括、歸納、類比的能力和抽象思維能力。教學重點和難點:
1、重點:電勢差的概念,電勢能的改變與電場力做功的關系,電功計算。
2、難點:電勢差的定義(比值)及“在電場中電場力對電荷做功引起電荷的電勢能的減少”的認識。
教學過程:
一、新課教學:
1、電勢差:(又叫電壓)(1)定義:
電荷q在電場力作用下由A點移到另一點B的過程中,電場力做的功WAB與電荷量q的比值,叫A、B兩點之間的電勢差UAB。
(2)定義式:UAB?WAB q(3)單位:伏特 符號:V 1V=1J/C(4)物理意義:
電勢差的值即為電場力作用下兩點間移動一庫侖的正電荷電場力做的功。
例如:UAB=10V,移動1庫侖正電荷電場力做功為10J,移動1庫侖負電荷電場力做功-10J。
2、電勢與電勢差的比較:
(1)電勢差是電場中兩點間的電勢的差值,UAB??A??B
(2)電場中某一點的電勢的大小,與選取的參考點有關;電勢差的大小,與選取的參考點無關。
(3)電勢和電勢差都是標量,單位都是伏特,都有正負值; 電勢的正負表示該點比參考點的電勢大或?。?電勢差的正負表示兩點的電勢的高低。
3、應用WAB?qUAB計算時,相關物理量用正、負值代入,其結果:
WAB>0,電場力做正功;WAB<0,電場力做負功;
UAB>0,?A>?B;UAB<0,?A<?B
二、典型例題分析: 【例1】教材P24頁 例1
-9【例2】將一個電量為-2×10C的點電荷從電場中的N點移到M點,需克服電場力做-8功1.4×10J,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=-1.4×10J,UNM-8
WNM?1.4?10?8???7V ?9q?2?10(2)WMN=1.4×10J,UMN-8
WMN1.4?10?8????7V
q?2?10?9說明:應用WAB?qUAB計算時,注意各物理量用正負值代入。
【例3】一個電荷量為1×10C的電荷,從電場外某點移到電場內的一點A時,克服電場力做功0.006J,則A點的電勢為 600 V;如果此電荷從電場外移到電場內的另一點B時,電場力做功0.002J,則B點的電勢為 200 V,UAB= 400 V;若有另一電荷量為0.2C的負電荷從A移到B點,電場力做正功,大小為 80 J。
三、課堂小結:
1、電勢差和電勢的概念;
2、電勢差和電勢的區別;
3、應用WAB?qUAB計算時的注意事項。
-
5四、隨堂精練:
1、若帶正電荷的小球只受到電場力作用,則它在電場中()A、一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動; B、一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動;
C、不一定沿電場線運動,但一定由高電勢處向低電勢處運動; D、不一定沿電場線運動,也不一定由高電勢處向低電勢處運動。
-92、一個帶正電的質點,電量q=2.0×10C,在靜電場中由a點移到b點,在這過程中,-5-5除電場力外,其他力作的功為6.0×10J,質點的動能增加了8.0×10J,則a、b兩點間的電勢差Ua-Ub為()
44A、3×10 V
B、1×10V
44C、4×10 V
D、7×10 V
參考答案:
1、D;
2、B 教后記:
1、在講解電勢差和電勢的關系時還應該采用類比法(和高度,高度差相比),因怕學生混淆概念,沒有敢講,結果效果并不理想。
在電場力做功與電勢能的變化的關系講解上給了學生一些有用的結論,學生判斷較熟練。
第四篇:1.5 有理數的乘法和除法教學案
1.5 有理數的乘法和除法
一、教與學目標:
1、讓學生能說出有理數乘法法則,并能應用法則進行乘法運算。2、能體會正數與負數,負數與負數相乘時的符號確定。
二、教與學重點難點:
會運用有理數乘法法則進行計算;含有負有理數的乘法在計算時如何確定積的符號。
三、教與學方法:
自主探究、合作交流
四、教與學過程:
(一)、情境導入:
據《中國國土資源公報》所公布的數據,近幾年我國耕地面積呈現逐年遞減的態勢。例如,1999年全年耕地面積減少了84.2萬公頃,2002年耕地面積減少了168.62萬公頃.下面的三個問題,需要采用哪種運算?
1、如果全國耕地面積平均每年增加100萬公頃,那么從今年起,3年后,全國耕地面積增加多少?
2、如果全國耕地面積平均每年減少100萬公頃,那么3年后全國耕地面積將減少多少?
3、如果全國耕地面積平均每年減少100萬公頃,那么3年前全國耕地面積比今年多出多少? 本節教學圍繞“層層設問→自主探索→發現規律→歸納運用”這一主線展開,對教材內容進行了優化組合,體現了知識的來龍去脈,思路清晰、流暢.在教與學的過程中,創設情境,設置探究問題,學生自主探索、交流合作,而發現規律,進而歸納運用.充分調動學生自主學習、自主探索的積極性,讓學生學會學習、學會探索、學會創新,體現了學生的主體作用.進而充分體現學生是學習的主人,教師是主導這一教育理念的引路人.學習的主人,教師是主導這一教育理念的引路人.從而培養學生的團結協作精神,競爭意識,融知識教學和能力培養于一體.較好的體現了現代教育理念,實施素質教育.因此,學生能理解法則及運用法則.(二)、探究新知:
1、問題導讀:
(1)、如果規定增加為正,減少為負,那么上述3個小題該如何列式呢?
(2)、在上述3個式子中你發現積的符號與因數的符號之間有什么關系?積的絕對值與因數的絕對值之間又有什么關系?
2、合作交流:
(1)、小組內合作交流,根據上述提示完成:
兩數相乘,同號得,異號得,并把(2)、計算
??5??0?
結論:0同任何數相乘都得。
個性化設計:
問題1 水庫的水位每小時上升3厘米,2小時上升了多少厘米? 解①3×2=6 答:上升了6厘米.
問題2 水庫的水位平均每小時上升-3厘米,2小時上升多少厘米? 解:(-3)×2=-6 答:上升-6厘米(即下降6厘米).
3、精講點撥:
例1計算
0.5???8??
?1?1????? ?2?3 ??3????1??
解析:按照運算法則先看是兩個什么樣的數相乘從而確定出積的符號,再確定積的絕對值得出結果。解:0.5???8????0.5?8???4
你能仿照上式給出另外兩個題的解答過程嗎?
(三)、學以致用:
1、鞏固新知:
確定下列兩數的積的符號:
(1)、5×(-3);(2)、(-4)×6 ;(3)、(-7)×(-9);(4)、0.5×0.7 計算
(1)6×(-9);(2)(-6)×(-9);(3)(-6)×9 ;(4)6×(-9);(5)(-6)×0 ;(6)0×(-6).2、能力提升:(1)、?7???2??|1?1?|= ;(8)|??2?????| 2?2?(2)、(9)|-7|×|-3|= ;(10)(-7)×(-3)=
(四)、達標測評:
1、選擇題:
(1)、兩個有理數的和是負數,積也是負數,那么這兩個數()A.互為相反數
B.其中絕對值大的數是正數,另一個是負數
C.都是負數
D.其中絕對值大的數是負數,另一個是正數
(2)、下列說法正確的是()A.異號兩數相乘,取絕對值較大的因數的符號
B.同號兩數相乘,符號不變
C.兩數相乘,如果積為負數,那么這兩個因數異號
個性化設計:
方法:先確定積的符號,再把絕對值相乘
D.兩數相乘,如果積為正數,那么這兩個因數是正數(3)、下列說法錯誤的是().A.一個數同0相乘,仍得0
B.一個數同1相乘,仍得原數
C.一個數同-1相乘,得原數的相反數
D.互為相反數的兩數乘積為0
2、填空題:
(4)、如果兩個有理數在數軸上的對應點在原點的同側,那么這兩個有理數的積是。(5)、一個有理數和它的相反數相乘,積是。
3、解答題: 計算(7)???3??1???8? ??5?????= ?4??2?11)×(-)= 24(8)3.6???0.5??(-
五、課堂小結:
通過本節課的學習你有哪些收獲?你還存在哪些疑惑?
六、作業布置:
七、教學反思:
本節課主要讓學生掌握確定積的符號,再把絕對值相乘的乘法法則為完成這一教學目標,可以采用直接傳授的方法,即教師清楚明白地把乘法的符號法則告訴學生,然后通過做習題來加以鞏固.這種教學方法具有直截了當的特點,但不利于開啟學生思維,更不易使學生在接受知識的同時,提高觀察、歸納和概括的能力.因此,我采取了上述作法.
為了充分發揮每個學生思維的積極性,上述設計強調學生與教師一起共同參與教學活動.只要堅持把數學活動過程體現在教學中,又盡力發揮學生的思維積極性,那么學生所學到的就不僅是一些數學知識,而且會學到分析問題和解決問題的一般方法.
第五篇:1.5電勢差與電場強度的關系教學設計
《電勢差與電場強度的關系》教學設計
一、教學目標
(一)知識與能力目標:
1.定性把握非勻強電場中電勢差與電場強度的關系;理解勻強電場中電勢差與電場強度的關系U=Ed,并能推導這個關系式。
2.會用U=Ed進行有關計算,明確d的含義。
3.通過分析尋找物理量之間在內在聯系,培養學生分析推理能力。
(二)過程與方法
1.通過對勻強電場中電勢差和電場強度的定性、定量關系的學習,培養學生的分析、解決問題的能力。
2.學生利用學過的知識分析推理、啟發引導、分析推理,在教師的指導下總結應用。
(三)情感態度與價值觀
1.從不同角度認識電場、分析尋找物理量之間的內在聯系,培養對物理學科的興趣、堅定思考探索物理的的信念,讓學生學會多角度多方面看問題。
2.通過公式的推導,讓學生體會到物理中推理過程的邏輯美,領略物理方法的奧妙,體會物理科學的力量。
二、教學重點:
1.對勻強電場中電勢差與電場強度的關系U=Ed的理解。2.能夠推導出這個關系式。
三、教學難點
1.非勻強電場中,對電勢差與電場強度的定性比較。2.用關系式U=Ed進行有關計算
四、教學方法:
學生自主探究、小組討論的啟發式綜合教學法
五、【教學過程】
(一)復習
1.電場強度:放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電量q的比值,叫做該點的電場強度。
2.電勢差的概念:電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差。3.靜電力功的兩種計算方法:(1)W?FS(2)WAB?qUAB
【問題】既然電場強度E、電勢差U都可以描述電場,那么兩者之間有何關系?(引入新課)
(二)新課教學
1.勻強電場中電勢差與電場強度的關系。(教學設想:讓學生閱讀教材相關內容,自己完成多媒體所展示的內容,學會親自推導,了解該關系的來龍去脈,使學生在獲取知識的同時,感受到成功的愉悅,進一步培養學生的科學探究精神。)
(1)如圖所示,勻強電場中A、B兩點的電勢差為UAB,一試探電荷q從電場中A點移動到B點,求:靜電力做的功W為多少?
通過提問學生,得出以下結論:
W?qUAB
(2)如圖所示,勻強電場的電場強度為E,電荷q從A點移動到B點,求:靜電力做的功W為多少?(由學生自己推導,教師巡視,解答學生在推導過程中可能存在的一些疑問。)
抽一個學生到黑板上展示他的推導過程,得到以下結論: q所受的靜電力是:F?qE
因為勻強電場中電場強度E處處相等,所以電荷q所受的靜電力F是一個恒力,靜電力做的功W為:W?Fd?qEd
(3)比較功的兩個計算結果,可以得到:
UAB?Ed
即:勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乖積。
2.思考與討論:
上面討論中A、B兩點位于同一條電場線上。如果它們不在同一條電場線上,如圖所示,還能得出以上結論嗎?試試看。(教學設想:讓學生充分進行分組討論,各抒己見,最后引導學生得到正確結論。)
設AB與電場強度的夾角為θ。AB間沿著電場線的距離為d,則電荷q從A點移到B點靜電力所做的功W:
① 從力的角度,W=qElcosθ=qEd ② 從能的角度,W=qUAB 由上兩式得:qEd=qUAB
因此,當d代表A、B兩點沿電場線的距離時,也能得出
UAB?Ed
3.電場強度與電勢差的關系也可以寫作:
E?UAB d它的意義是:在勻強電場中,電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值。也就是說,電場強度在數值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢。也可以理解為:在勻強電場中,相互平行且距離相等的兩點間的電勢差相等。
由上式還可以得到電場強度的另一個單位:伏[特]每米(V/m)。
1伏/米=1焦/庫1牛?米==牛/庫 1米1庫?米因此,這個單位與前面學過的單位牛[頓]每庫[侖](N/C)相同。4.注意事項:
(1)上式的適用條件:勻強電場;
(2)d為勻強電場中兩點沿電場線方向的距離(或者說等勢面間的距離)。(3)電場強度與電勢的大小無直接關系;它們的方向關系為:電場中電場強度的方向就是電勢降低最快的方向。
(4)電場強度的大小跟電勢的高低沒有必然的聯系。
(三)問題與練習(教學設想:通過以下的一組練習題,讓同學們進一步理解勻強電場中兩點間的電勢差與電場強度的關系。)
【例解】勻強電場的電場線與AC平行,把10-8C的負電荷從A移至B,靜電力做功6×10-8J,AB長6cm,求:
(1)電場強度的方向;
(2)設B處電勢為1V,則A處電勢為多少?(3)電場強度的大小是多少?
【跟蹤演練】如圖所示的方框中為一勻強電場,A、B、C
B A 三點為電場中的三點,電勢分別為?A?24V、?B?12V、?C??24V,試用作圖法作出該電場的電場線。
C
(四)拓展練習(教學設想:通過本題,開拓學生思路,培養學生應用知識處理問題的靈活性。)
如圖為某一電場的電場線和等勢面分布,其中圖中的實線表示電場線,虛線表示過a、b兩點的等勢面,電勢分別是?a?5V,?b?3V,那么a、b連線中點c的電勢?c為()
A.?c?4V B.?c?4V
C.?c?4V D.上述情況都有可能 本題小結:E?UAB適用于勻強電場的計算,但對于某些非勻強電場的問題,d可以進行定性的分析。
六、教師小結
電場力的大小跟電場強度E有關系,即:F=qE。電荷由于電場力的作用在電場中兩點間移動時所做的功跟這兩間的電勢差UAB有關,即:WAB=qUAB,由于力和功是互相聯系的,所以電場強度與電勢差之間存在著必然的聯系。在勻強電場中,UAB=Ed。在非勻強電場中,電勢差UAB與電場強度E的關系要復雜的多,但可以由該關系式進行定性的判斷。電場強度的大小跟電勢的高低沒有必然的聯系。
七、課后作業:
1、完成問題與練習: 1、2、3、4。
2、閱讀教材內容
八、板書設計:
一、復習相關知識 1.電場強度:
2.電勢差的概念:電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差。.3.靜電力功的兩種計算方法:(1)W?FS(2)WAB?qUAB
二、場強強度與電勢差的聯系。1.在勻強電場中E?UAB d2.電場中,電場強度的方向就是電勢降落最快的方向 3.兩個相同的單位:V/m、N/C。
參考文獻:
[1]張維善,優化探究同步導學案,廣東教育出版社 2013年5月
[2]李更磊,電勢差與電場強度關系的兩個錯誤拓展 《中學物理》 2011年21期 [3]趙顯風, 勻強電場的電勢差與電場強度的關系 數理化學習(高中版)2007年05期