電勢差講義-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊

第十章靜電場中的能量第二節(jié)電勢差教學(xué)目標(biāo)：1.通過自學(xué)知道電勢的定義方法及其定義公式、單位。2.通過閱讀知道等勢面的定義，通過講解使學(xué)生知道電場線一定垂直于等勢面。教學(xué)重難點：教學(xué)重點:靜電力做功公式的具體應(yīng)用。教學(xué)難點靜電力做功公式中正負(fù)號的應(yīng)用與正負(fù)號物理意義的理解。一、復(fù)習(xí)導(dǎo)入，板書課題?；仡櫍红o電力做功與電勢能的關(guān)系、電勢定義式、等勢面判斷。導(dǎo)入：上節(jié)課所學(xué)的電勢和電勢能的大小都是相對于零勢面來說的，單獨的大小意義性不大，所以要研究電場中的能量變化得有一個新的概念——電勢差。。二、出示目標(biāo)，明確任務(wù)1.理解電勢差的概念，明確電勢和電勢差的關(guān)系。2.識記靜電力做功和電勢差的關(guān)系，并學(xué)會相關(guān)計算。三、閱讀教材，找出三點。認(rèn)真閱讀課本P31-P33內(nèi)容，找出知識點、找出重點、找出疑惑點。方法：一讀、二畫、三找、四理、五結(jié)。四、緊扣教材，自學(xué)指導(dǎo)。1.閱讀課本31、32頁電勢差部分，思考以下問題電勢差的定義是什么？電勢差的正負(fù)與電勢高低有什么關(guān)系？嘗試推導(dǎo)靜電力做功與電勢差的關(guān)系思考：電勢差由誰決定？與電場中試探電荷有關(guān)嗎？與零勢能位置選取有關(guān)嗎？閱讀課本32頁例題，學(xué)會應(yīng)用靜電力做功公式進(jìn)行相關(guān)計算3.閱讀課本33頁等勢面部分，思考下列問題①等勢面相當(dāng)于地圖中的什么線?②等勢面定義、在同一等勢面上靜電力做功嗎？③等勢面和電場線有什么樣的關(guān)系五、展示交流，精講點撥。電勢差1．定義電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓。2．公式設(shè)電場中A點的電勢為φA，B點的電勢為φB，則A、B兩點之間的電勢差為：UAB＝φA－φB。B、A兩點之間的電勢差為：UBA＝φB－φA。所以UAB＝－UBA。3．電勢差的正負(fù)電勢差是標(biāo)量，但有正、負(fù)。電勢差的正、負(fù)表示兩點電勢的高低。所以電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)法相加。電勢差可以是正值，也可以是負(fù)值。例如，當(dāng)A點電勢比B點高時，UAB為正值，UBA則為負(fù)值二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系1．公式推導(dǎo)WAB＝EpA－EpB=qφA-qφB所以WAB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝eq\f(WAB,q)。2．公式：UAB＝eq\f(WAB,q)。3．物理意義電場中A、B兩點間的電勢差等于電場力做的功與電荷量q的比值。電場中兩點間電勢差由電場本身決定，與電荷量、靜電力做功大小無關(guān)。試探電荷與零勢能選取位置也無關(guān)，電場確定，電勢差也就確定了。在地圖中常用等高線來表示地勢的高低。與此相似，在電場的圖示中常用等勢面來表示電勢的高低。電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做等勢面。在同一個等勢面上，任何兩點間的電勢都相等。所以在同一等勢面上移動電荷時靜電力不做功。勢面一定跟電場線垂直，即跟電場強度的方向垂直。電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。精講對電勢差的幾點認(rèn)識(1)電場中兩點間的電勢差，由電場本身決定，與在這兩點間移動的電荷的電量、靜電力做功的大小無關(guān)。在確定的電場中，即使不放入電荷，任何兩點間的電勢差也有確定值。(2)對于電勢差必須明確指出是哪兩點間的電勢差，而且先后順序不能亂。如A、B間的電勢差記為UAB，B、A間的電勢差記為UBA，而UAB＝－UBA。(3)電勢差為標(biāo)量，有正、負(fù)之分，電勢差的正負(fù)表示電場中兩點電勢的高低。(4)電場中兩點間的電勢差與零電勢位置的選取無關(guān)。六、課堂小結(jié)，構(gòu)建體系。電勢φ電勢差U區(qū)別定義電勢能與電量的比值φ＝eq\f(Ep,q)電場力做功與電量的比值U＝eq\f(W,q)決定因素由電場和在電場中的位置決定由電場和場內(nèi)兩點位置決定相對性有，與零電勢位置的選取有關(guān)無，與零電勢位置的選取無關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB＝φA－φB，當(dāng)φB＝0時，UAB＝φA單位相同，均是伏特(V)標(biāo)矢性都是標(biāo)量，且均具有正負(fù)物理意義均是描述電場的能的性質(zhì)的物理量板書設(shè)計10.2電勢差電勢差：兩電勢差值等勢面→等高線UBA＝φB－φA電勢相等連線UAB＝－UBAUAB＝eq\f(WAB,q)。等勢面與電場線相互垂直七、整理知識，理解記憶。電勢差的定義、電勢差與靜電力做功的關(guān)系式、等勢面和電場線的關(guān)系。八、當(dāng)堂訓(xùn)練、鞏固運用課后第一題1