電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系

電勢(shì)差與電勢(shì)強(qiáng)度的關(guān)系

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

　　1、理解勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系．對(duì)于公式 要知道推導(dǎo)過(guò)程．

　　2、能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題．

能力目標(biāo)

　　通過(guò)對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問題的能力．

情感目標(biāo)

　　從不同角度認(rèn)識(shí)電場(chǎng)、分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究精神，體會(huì)自然科學(xué)探究中的邏輯美．

教學(xué)建議

教材分析
　　前面幾節(jié)的內(nèi)容是研究描述電場(chǎng)的各個(gè)物理量，本節(jié)內(nèi)容是研究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，注意電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力的性質(zhì)，電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)、電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)系（如下圖），電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力與電勢(shì)能的變化之間的關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系之間的內(nèi)部邏輯．教師在講解時(shí)需要把握其內(nèi)部聯(lián)系．

教法建議

　　本節(jié)課是通過(guò)分析推理得出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系的，教學(xué)中重視啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想，分析物理量之間的關(guān)系，要使學(xué)生不僅知道結(jié)論，并會(huì)推導(dǎo)得出結(jié)論，在一定的條件下正確應(yīng)用結(jié)論．

 

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系

一、課題引入：

教師出示圖片：

　　講解：場(chǎng)強(qiáng)是跟電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢(shì)差是跟電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的．那么場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差有什么關(guān)系呢？我們以勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)為例來(lái)研究．

　　問題1：如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，正電荷q在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)沿電場(chǎng)方向移動(dòng)到B點(diǎn)，已知A B兩點(diǎn)之間的距離為d，分析電場(chǎng)強(qiáng)度E與電勢(shì)差 之間有什么關(guān)系？

　　AB間距離為d，電勢(shì)差為 ，場(chǎng)強(qiáng)為E．把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí)，電場(chǎng)力 所做的功為 ．利用電勢(shì)差和功的關(guān)系，這個(gè)功又可求得為 ，比較這兩個(gè)式子，可得 ，即：

　　這就是說(shuō)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)場(chǎng)等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積．如果不是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的呢？（學(xué)生可以進(jìn)行討論分析）

　　如圖所示（教師出示圖片）并講解AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為 U，設(shè)AD間距離s，與AB夾角 ，將正電荷從A移動(dòng)到D，受電場(chǎng)力方向水平向右，與位移夾角 ，故電場(chǎng)力做功為 ， ，所以 ．利用電勢(shì)差和功的關(guān)系， ，比較這兩個(gè)式子可得 ．d為AB兩點(diǎn)間距離，也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說(shuō)是AD兩點(diǎn)間距離s在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．

　　關(guān)于公式 ，需要說(shuō)明的是：

　　1、U為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．

　　2、由 ，得 ，可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位：

．

　　所以場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)單位伏／米，牛／庫(kù)是相等的．注：此公式只適用于勻強(qiáng)場(chǎng)．

二、例題講解（具體內(nèi)容參考典型例題資料）

三、教師總結(jié)：

　　場(chǎng)強(qiáng)表示單位電量的電荷所受的電場(chǎng)力，而電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差表示單位電量的電荷在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力所做功的大小，由于力和功是互相聯(lián)系的，所以場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差之間存在著必然的聯(lián)系．在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系要復(fù)雜的多，但是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間距離越小時(shí)的電勢(shì)差越大，則該處場(chǎng)強(qiáng)就越大．只能是定性判斷

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