電勢差與電勢強(qiáng)度的關(guān)系

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

1、理解勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的定性、定量關(guān)系．對(duì)于公式 要知道推導(dǎo)過程．

2、能夠熟練應(yīng)用 解決有關(guān)問題．

能力目標(biāo)

通過對(duì)勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(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、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)容是研究描述電場的各個(gè)物理量，本節(jié)內(nèi)容是研究電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，注意電場強(qiáng)度是描述電場力的性質(zhì)，電勢是描述電場能的性質(zhì)、電勢差是跟電場力移動(dòng)電荷做功相互聯(lián)系（如下圖），電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系、電場力與電勢能的變化之間的關(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)課是通過分析推理得出勻強(qiáng)電場的電勢差與電場強(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

電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系

一、課題引入：

教師出示圖片：

講解：場強(qiáng)是跟電場對(duì)電荷的作用力相聯(lián)系的，電勢差是跟電場力移動(dòng)電荷做功相聯(lián)系的．那么場強(qiáng)與電勢差有什么關(guān)系呢？我們以勻強(qiáng)電場場為例來研究．

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

AB間距離為d，電勢差為 ，場強(qiáng)為E．把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí)，電場力 所做的功為 ．利用電勢差和功的關(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，在勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢場等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積．如果不是沿場強(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，受電場力方向水平向右，與位移夾角 ，故電場力做功為 ， ，所以 ．利用電勢差和功的關(guān)系， ，比較這兩個(gè)式子可得 ．d為AB兩點(diǎn)間距離，也是AB所在等勢面間距離或者可以說是AD兩點(diǎn)間距離s在場強(qiáng)方向的投影．

關(guān)于公式 ，需要說明的是：

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

2、由 ，得 ，可得場強(qiáng)的另一個(gè)單位：

．

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

二、例題講解（具體內(nèi)容參考典型例題資料）

三、教師總結(jié)：

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

電勢差與電勢強(qiáng)度的關(guān)系

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