電勢差電勢
教學目標
知識目標
1.理解電勢差是描述電場的能的性質的物理量,理解電勢差與零點電勢面位置的選取無關,熟練應用其概念及定義式進行相關的計算.
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系,電勢與零勢面的選取有關,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系.
能力目標
利用學生已經掌握的知識進行類比、概括講述新知識,培養學生對新知識的自學能力,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,培養學生知識自我更新的能力.
教學建議
在本節內容中,涉及到電勢的講解,與前面所學的重力勢能有相似的規律和原理,因此講解時可以采取類比、概括這一物理教學中常用的教學方法.教材中首先導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,與電荷的多寡無關;而電場中某點的電勢與產生電場的源電荷有關,與該點在電場中的位置有關.
(2)關于電勢公式的應用時,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)關于電勢的講解:一是需要注意的是零電勢的選取(理論上以距離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.本節重點是電勢差的概念以及定義式的應用,電場力做功與電勢能改變的關系;
2.本節的難點是電勢差的定義以及電勢能與電場力做功的關系.
關于講解──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概念進行類比,以增強知識的可感知性,這有助于學生的理解.但還需要注意的是,在講解中不僅要掌握好教學的深度,同時要加強學生從不同的知識角度──能的角度、功能關系的角度學習本節知識,從一個更高的全面的基準點對已學知識進行綜合,加強學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 復習引入
教師講解(出示圖片):
電場對放入其中的電荷有力的作用,對導體內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.下面我們從能量角度研究電場性質.
首先,我們先復習一下有關功的知識以及重力做功和重力勢能的關系(如圖)
一 功的量度:
二 重力做功:
1.重力做功只與位置有關、與經過的路徑無關;
2.重力做功與勢能的關系:
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)