电势差电势教学设计示例物理教案.docxVIP

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电势差、电势教学设计示例物理教案 一、复习引入 教师讲解(出示图片): 电场对放入其中的电荷有力的作用,对导体内部电荷同样有力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质.下面我们从能量角度研究电场性质. 首先,我们先复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系(如图) class=normal valign=top width=437 一、功的量度: 二、重力做功: 1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关; 2、重力做功与势能的关系: 3、重力势能是相对的,有零势能面。(人为选定) 4、重力势能的正负是相对于零势面而言的,不代表方向。数值上等于把物体从该点移到零势能面处时,重力所做的功 同样,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢?我们又是怎样来研究呢? 二、新授课 1、电势差 教师出示上图:在某一点电荷+q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置a、b两点,所受到的电场力是不同的,这是因为a、b两点的电场强度是不同的.为了研究问题的方便,我们以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从a点移动到b点,电场力的大小 为恒力,则电场力做功大小为: ( 为eq与s之间的夹角) 在这里: 是一个与电荷本身无关的量, 类似如重力做功 也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关. 因此我们将 这一比值叫做a、b两点间的电势差,用 来表示电势差,单位伏特,简称伏,符号是v.电势差又叫电压. (1v=1j/c) 电荷在场强为e的匀强场中,令电荷q由一点a移至另一点b时(如图)电场力所做的功 ,同样点电荷由a沿着某一曲线移至另一点c(ac在场强e的投影与ab相等)时电场力所做的功 , 与 相等(具体证明可以类比重力做功,采用无限分割法进行证明),也就是说电场力做功与路径无关,仅与电荷运动的起末位置有关.此结论不仅适用于匀强电场而且适用于任何电场(在高中阶段不做具体证明). 这样电场力所做的功可以是正值或负值,所以两点间的电势差也可以是正值或负值. 教师总结: class=normal valign=top width=423 (1)a、b两点之间的电势差可以是正值,也可以是负值,数值上等于单位正电荷从a点移动到b点时电场力所做的功 ; (2)电势差的单位――伏特(v),当q电量为1c时在某两点间做功为1j,则这两点之间的电势差为1v; (3)不论电场如何分布,电场力是恒力还是变力,电场力做功的大小都可以用 计算得到; 2、电势 教师提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大.高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势? 分析: ,若将b点的电势定义为零电势点,则a点的电势等于单位正电荷由a点移动到b点――零电势点(参考点)时所做的功. 教师强调:电势通常用 来表示.电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功. 电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关. 分析书中图14-24: 提出问题:在电场中沿着场强方向移动电荷,电场力做功,电势将如何变化? 分析:沿着电场线的方向将单位正电荷由a点移动到b点,电场力做正功,电势差大于零 ,即 , . 总结:沿着电场线的方向,电势越来越低. 3、电势能 物体在重力场中具有重力势能,而电荷在电场中也具 感谢您的阅读,祝您生活愉快。

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