选修31 1.6电势差与电场强度的关 教案（推荐）_电场强度示范教案

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1.6 电势差与电场强度的关系

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。

4．方向关系：电场中，电场强度的方向就是电势降落最快的方向