四川省宜宾市一中2015-2016学年高一物理“电势能,电势电势差”教学设计(新)[最终版]

第一篇：四川省宜宾市一中2015-2016学年高一物理“电势能,电势电势差”教学设计(新)[最终版]

课题：电势能 电势与电势差

教学三维目标

（一）知识与技能

1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。

3理解电势差的概念；会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；

（二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。知道电势和电势差的关系；

（三）情感态度与价值观

尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。培养学生概括、归纳、类比的能力和抽象思维能力。

重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。

难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。教学过程设计：

（一）让学生回忆复习前面相关知识

1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。

2．复习功和能量的关系。

从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。

（二）进行新课

1．学生自主推导电场力做功的特点

结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。

q沿直线从A到B q沿折线从A到M、再从M到B q沿任意曲线线A到B 引导学生得出结论：都一样即：W=qELAM =qELABcos 【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。

与重力做功类比，引出： 2．电势能

电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。

静电力做功与电势能变化的关系：

静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：WABEPAEPB 学生看书，总结

抽人回答，教题引导学生补充完整：

①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加

②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。

③．在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。

④．求电荷在电场中某点具有的电势能

电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W ⑤．求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低

将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。

⑥电势能零点的规定

若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定：P19（大地或无穷远默认为零）所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：EPAWABqELAB 举例分析：对图1。4-1中的各量附与一定的数值，后让学生计算。3．电势---表征电场性质的重要物理量度

让学生通过类比场所强得出电势，并总结出注意事项，老师引导补充。

通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1。4--3（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。

（2）公式：Epq（与试探电荷无关）

（3）单位：伏特（V）

（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）

（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）

◎让学生思考和讨论P21问题。◎引导学生分析问题与练习3、4 4．等势面（学生总结老师补充）

⑴．定义：电场中电势相等的点构成的面 ⑵．等势面的性质：

①．在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 ②．电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。③．等势面越密，电场强度越大 ④．等势面不相交，不相切

⑶．等势面的用途：由等势面描绘电场线。⑷．几种电场的电场线及等势面（学生记忆）注意：①等量同种电荷连线和中线上 连线上：中点电势最小 中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。②等量异种电荷连线上和中线上

连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。◎引导学生分析问题与练习7。

1、电势差：（又叫电压）（1）定义：

电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。

（2）定义式：UABWAB q（3）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C（4）物理意义：

电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。

例如：UAB=10V，移动1库仑正电荷电场力做功为10J，移动1库仑负电荷电场力做功－10J。

2、电势与电势差的比较：

（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，UABAB

（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关；电势差的大小，与选取的参考点无关。

（3）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，都有正负值； 电势的正负表示该点比参考点的电势大或小； 电势差的正负表示两点的电势的高低。

3、应用WABqUAB计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：

WAB＞0，电场力做正功；WAB＜0，电场力做负功；

UAB＞0，A＞B；UAB＜0，A＜B

二、典型例题分析： 【例1】教材P24页 例1

－9【例2】将一个电量为－2×10C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力做－8功1.4×10J，N、M两点间的电势差UNM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UMN为多少？

【解析】（1）WNM=－1.4×10J，UNM－8

WNM1.41087V 9q210（2）WMN=1.4×10J，UMN－8

WMN1.41087V

q2109说明：应用WABqUAB计算时，注意各物理量用正负值代入。【例3】一个电荷量为1×10C的电荷，从电场外某点移到电场内的一点A时，克服电场力做功0.006J，则A点的电势为 600 V；如果此电荷从电场外移到电场内的另一点B时，电场力做功0.002J，则B点的电势为 200 V，UAB= 400 V；若有另一电荷量为0.2C的负电荷从A移到B点，电场力做正功，大小为 80 J。

三、课堂小结：

1、电势差和电势的概念；

2、电势差和电势的区别；

3、应用WABqUAB计算时的注意事项。

－

5四、随堂精练：

1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（）A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动； B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；

C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动； D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。

－92、一个带正电的质点，电量q=2.0×10C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，－5－5除电场力外，其他力作的功为6.0×10J，质点的动能增加了8.0×10J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（）

44A、3×10 V

B、1×10V

44C、4×10 V

D、7×10 V

第二篇：《电势和电势差》的教学设计

《电势和电势差》的教学设计

李雪丽

今天我要说的是全日制普通高级中学.物理第二册第十三章第五节《电势和电势差》的教学设计，下面我将从以下五个方面开始阐述我的设计思想：

1、教材分析与设计；

2、教学目标及重难点设计；

3、设计理念；

4、教学流程设计；

5、设计体会。一、教材分析与设计

教材分析：本章讲述静电电学，从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究电场的基本性质。而电势差、电势这是从电场的能的性质来认识电场，.恰当地选择概念的引入方式，能够帮助学生理解概念.教材先从电势差入手，而后引入电势的概念，并得出二者关系UAB=φA－φB,先讲电势差，开始可以不涉及零电势的选取，便于学生接受.对电势差、电势概念的引入，教材用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入的，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势，电势差的概念.

学情分析：高二的学生经过高一阶段的学习，已经具备了一定的知识含量，对问题的理解能力和想象能力有所提高，但由于刚刚接触电场,并且学生抽象思维能力较弱，所以，在教学中应充分利用类比的方法，充分利用学生原有的知识基础，将抽象的概念转化为形象的事物，教师时时调动学生，处处设置问题，紧紧抓住学生的思维动向，为学生概念的形成搭桥铺路。

教材处理 教材的组织结构和灵活处理 教材第一段说明，在前几节是从力的角度研究电场，然后提出有必要从电场力做功的角度研究电场。在电势差小节，增加电势差正负的问题，电势小节是从类比“高度”引入的，讨论了电势及其相对性。同样是为了降低难度，课题引入后，从重力做功类比入手较好。

根据教材、教参、大纲、考纲的要求，本着面向全体学生的原则，确立以下教学目标：

二、教学目标及重难点设计

1、教学目标：

（1）知识与能力目标：①知道电势差的定义；②会用公式W=qu进行计算；③知道电场中某点的电势即为该点相对于零电势点的电势差；④知道电势是相对的，而电势差是绝对的；⑤知道沿着电场线的方向电势越来越低。根据素质教育的要求，在注重学生基本知识的培养的同时，培养学生类比、抽象、概括的思维能力及分析问题和解决问题的能力，培养学生思维的严密性。

（2）过程与方法：通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比，概括，总结出电势与电势差的关系。同时让学生体会到探索的意义和乐趣。

（3）情感态度价值观：通过类比教学，对抽象问题具体化，启发学生积极思维。培养学生的自学能力及抽象思维的能力，提高学习物理的积极性。

2、重难点设计与突破：（1）重点：对电势差、电势概念的理解，电势能的改变与电场力做功的关系

（2）难点：对电势差、电势概念的理解

重、难点的突破：

电势、电势差、电势能的概念比较抽象，在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．但还需要注意的是，在讲解中不仅要掌握好教学的深度，同时要加强学生从不同的知识角度——能的角度、功能关系的角度学习本节知识，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力，这也是教师急需要注意的问题．课题引入后，即从重力做功类比入手较好

三、设计理念

在本课的设计时力求体现新课改的精神，体现“教师是主导，学生是主体”的教学理念，教学中以学生为出发点，注重教学情景的创设，为学生的学习搭设平台，通过对 原有知识的复习，主要采用类比法进行分析，教学过程中，充分调动学生学习的积极性，挖掘学生的内部潜能，提高学生的自主学习的能力，创新能力。

四、教学流程设计

（一）复习引入

采用复习前面所学的内容，引出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．

然后复习一下有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系，主要目的是与今天所学内容进行类比。（用多媒体展示图片，学生讨论回顾）

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）新课学习

1．电势差（用多媒体展示图片，目的直观，而且比板画节省时间）

教师出示上图，从而两种情况进行对比，激发学生思维。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，学生讨论电荷从A点移动到B点，电场力的大小？电场力做功？ 得出：

（为Eq与S之间的夹角)整理得： 是一个与电荷本身无关的量，类比如重力做功 质有关．

因此我们将

也是与物体本身无关的物理量，只与重力场本身性这一比值叫做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）

讨论电场力做功特点：（与重力做功类比）

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），与

相等，也就是说电场力做功与路径无关，仅与电时电场力所做的功

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。

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． 教师强调、总结：

① 两点间电势差等于单位正电荷从其中一点移动到另一点电场力所做的功。

②高度差是由重力场中高、低两位置决定的，与物体质量无关。与其类似，电势差也是由电场中两点位置决定的一个物理量，与电荷电量大小无关。

③电势差单位——伏特，简称伏，符号V，1库正电荷从电场中的一点移动到另一点，如果电场力做了1焦的功，那么这两点间的电势差就是1伏。

④在两点间电势差为U（电势差容易由仪器测出）的电场中，移动电荷q电场力做功为WAB=qUAB，可很方便地算出（电势差的应用）。这个公式不管电场如何分布，电场力是变力还是恒力都可用来计算电功。

巩固练习，做书中例1 2．电势 类比高度引入电势，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．

教师提出问题：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？

学生讨论分析：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．

巩固练习，做书中例2 3．电势能

继续类比，电场与重力场有许多相似之处，物体在重力场中具有能——重力势能，与它相似电荷在电场中也具有能——电势能。

在教学前先复习关于重力场的规律，对比教学，提高学生学习的兴趣，变抽象为客观，要求学生用类比法得出电场力做功引起物体电势能的减少，电场力做多少功，电荷的电势能就减少多少。

定量关系：Δε=W电=qU 提问：减少的电势能哪里去啦？（引导学生思考、分析、举例、归纳）

减少的电势能转化成电荷的动能或其它形式的能。如，电灯发光，电场力对电荷做功，电势能（电能）转化为动能、光能、内能。

（三）学生间相互讨论，补充总结本节内容

（四）作业

五、设计体会

在本节教学中，渗透了新的教学理念，课堂上实现已教师为主导，学生为主体的教学方式，改变学生学习的方式，变灌输式教学为主动探究学习，例如重力做功中高度差由重力场中高低位置决定，与物体质量无关。与此类比得出电势差与电荷电荷量无关；类比重力场中高度引出电势，类比讨论电势特点等。课堂上同时把教学和情感教育有机的结合起来，努力营造一个宽松、民主、和谐的课堂气奋，通过学生的自主探究，加深对知识层面的理解，提高学习的兴趣，在积极探究的基础上使学生的综合能力，得到了提高，情感态度的价值观得到了提高。

附： 板书设计

§13.5 电势差 电势

一、电势差

1、定义：电场力做功跟电量的比值

2、定义式：UAB = WAB/q 单位，伏特，符号V 3.电场力做功：WAB=qUAB，注意做功正负的判断。

二、电势

1、定义：等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做得功 2.电势差与电势的关系：两点间电势差等于这两点电势之差。即UAB= A-B 说明：

①电势与零势面的选取有关。②沿着电场线方向电势降低。

③电势是标量，只有大小没有方向其正负表示电势高低。④电势的单位：伏特（V）

三、电势能：电荷在电场中具有的能。

电场力做功，电势能减少，做多少功，电势能减少多少

第三篇：【物理】1.4《电势能和电势》示范教案(新人教版选修3-1)

第四节

电势能和电势

【教学目标】

1．知识与技能

（1）理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。（2）理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。（3）明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

（4）了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。2．过程与方法

（1）通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。

（2）培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。

（3）通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。

3．情感、态度与价值观

（1）尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。

（2）利用等势面图像的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。

（3）在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。【教学重点和难点】

1．重点

理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。2．难点

掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。

【教学方法】

类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件

【教学过程】

复习前面相关知识。

1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。

2．复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？

一、静电力做功的特点

结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。

（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到M、再从M到B（3）q沿任意曲线线A到B 结果都一样即：W=qELAM =qELABcos

与重力做功类比，引出结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。

拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。

二、电势能

寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？

（移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）

思考：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？

1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。

【思考与讨论】 如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？ 2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系

通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。静电力做的功等于电势能的变化。功是能量变化的量度。

电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而他们总量保持不变。

WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EP

【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：

正电荷从A运动到B做正功，即有WAB>0，则EpA>EpB，电势能减少。（1）正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。

负电荷从A运动到B做正功，即有WAB<0，则EpA>EpB，电势能增加。（2）负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。对此分析得出：电势能为系统所有，与重力势能相类似。3．求电荷在某点处具有的电势能

问题讨论：在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？

学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。

则 EpA＝WAB（以B为电势能零点）

电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。4．零势能面的选择

通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。

拓展：求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。

若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能

弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。通过对不同内容的拓展，引导学生能通过自己对不同事例的分析，知道对问题考虑的全面性有所了解，同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面，达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力，达到对物理学习全面化的探究要求。

当堂练习：

1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则

（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？

（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？

2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么（）A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的电势能减少了5×10－6J D．电荷的动能增加了5×10－6J

3、如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（）

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少 B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加 D． 从a到b电势逐渐降低

三、电势：

通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1。4--3（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。

表（2）公式：Epq（与试探电荷无关）

（3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：

电场线指向电势降低的方向。

电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。

与电势能相似，我们知道Ep有零势能面，因此电势也具有相对性。

引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。

（5）零电势位置的规定：

电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。通常以大地或无穷远默认为零。

与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？ 思考与讨论：

参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？

四、等

势面

在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢？

学生：在电场中常用等势面来表示电势的高低。1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。

寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。

观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。2．等势面与电场线的关系

⑴在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0

讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？ 引导分析得出：F⊥v ⑵电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。而沿着电场线的方向，电势越来越低。

归纳总结可得出：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图1．4－5的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。

⑶等势面越密，电场强度越大。⑷等势面不相交、不相切。

3．应用等势面：由等势面描绘电场线

方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。当堂练习：

4、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（）A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B、由放在该点的电荷的电量多少来决定 C、与放在该点的电荷的正负有关

D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关

5、关于等势面正确的说法是（）

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交

6、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（）A．a、b两点的场强一定相等 B．该电荷一定沿等势面移动

C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的 D．a、b两点的电势相等

7、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J

(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线(2)求该匀强电场的电场强度

布置作业：P22 1、2、3、7

第四篇：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

第五篇：高一物理教学设计

高中物理(必修二)教学设计

7.3功率

【教学目标】

知识与技能

1、理解功率的定义及额定功率与实际功率的定义

2、P=W/t，P=Fv的运用

过程与方法

1、P=W/t通常指平均功率，Δt→0为瞬时功率

2、P=Fv，分析汽车的启动，注意知识的迁移

情感、态度与价值观

感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。【教学重点】

理解功率的概念，并灵活应用功率的计算公式计算平均功率和瞬时功率。【教学难点】

正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式计算平均功率和瞬时功率。【教学方法】

教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。【教学工具】

多媒体课件。

【教学过程】

新课导入

教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。

(引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。)

(列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。)

功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。

(分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。通过多媒体手段更生动地展示这些画面和情景，使学生对做功快慢的情形有更为形象和具体的认识，从而为建立正确的“功率”概念打下良好基础。)

教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，方式一：搬运工分批搬运，需时间3h

方式二：用一台起重机提升，需时1min

方式三：用另一台起重机提升，需时30s

上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：

1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？

2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？

结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。

(通过引导学生分析有关事例，形成初步共识：人们选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机械做功的快慢。如挖掘机做功比人快；大卡车比拖拉机做功快；拖拉机耕地比牛耕地要快；起重吊车比搬运工人做功快；抽水机比辘轳提水快，等等。研究做功的快慢有着重要的实际意义。通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢。)

教师：不同的机器或物体做功有快有慢，如何来衡量做功的快慢呢？请同学们思考并提出解决方案。

(引导学生思考：如何比较物体做功快慢？讨论中注意培养学生的发散思维能力和批判思维能力。)

新课推进

一、功率的含义

1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。(板书)2．定义式：P=W/t(板书)教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母所表示的物理量及其单位。W→功→单位：焦耳(J)

ｔ→做功所用时间→单位：秒(s)说明：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度、加速度等物理量就是用这种方法来定义的。

3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。(板书)

4．单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)

换算关系：１kw = 1000w １w=１J/s(板书)

5.功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)

二、功率P与力F、速度v的关系(板书)

1.功率与力、速度的关系推导(板书)

教师引导学生思考，如何计算牵引力的功率。(让学生根据所学知识和功率定义式进行推演，培养良好的科学思维能力和思维习惯)

2.公式：P=Fv(F与位移s或v同方向)(板书)

即力F的功率等于力F和物体运动速度v的乘积。注意F是速度v方向上的作用力。

分析讨论：由v=s/t求出的是物体在时间ｔ内的平均速度，代入公式P=Fv求出的功率是F在时间ｔ内的平均功率；如果ｔ取得足够小，则v表示瞬时速度，此时由Ｐ＝Fv求得的功率就是F在该时刻的瞬时功率。即当v为平均速度时，求得的功率就是平均功率，v为瞬时速度时，求得的功率就是瞬时功率。

总结：v是平均速度，P是平均功率(F为恒力，且F与 同向)(板书)

v是瞬时速度，P是瞬时功率(板书)

说明：如果物体做匀速直线运动，由于瞬时速度与平均速度相等，故此时平均功率等于瞬时功率。

教师：(课件展示)教师：汽车以额定功率在平直公路行驶时，若前方遇到了一段较陡的上坡路段，汽车司机要做好什么调整，才能确保汽车驶到坡顶？为什么？

师生共同分析：

⑴根据P=Fv知，汽车以额定功率行驶，因遇上坡路段，汽车所需的牵引力增大了，若要保持行驶速度不变，这是不可能的；加大油门，只会增加发动机的输出功率(超过额定功率)，发动机将因超负荷而过热损坏。

⑵这是一种正确的操作方式，当司机将发动机的速度档位调低后，速度减小了，牵引力加大了，只要牵引力足够，汽车便可顺利上坡。

教师根据课堂需要还可以提出一些问题让学生进一步讨论，如：

⑴汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，为什么？

(汽车上坡的时候，司机常用换挡的方法来减小速度，来得到较大的牵引力。)

⑵汽车上坡时，要保持速度不变，应如何做？

(汽车上坡时，要保持速度不变，就必须加大油门，增大输出功率来得到较大的牵引力。)

⑶起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，为什么发动机的输出功率越大，起吊速度就越大？

(起重机在竖直方向匀速吊起某一重物时，由于牵引力与重物的重力相等，即牵引力保持不变，发动机输出的功率越大，起吊的速度就越大。)

⑴当牵引力F一定时，功率P和速度v之间有什么关系？

⑵当速度v一定时，牵引力F和功率P之间关系如何？

⑶当输出功率P一定时，牵引力F和速度v之间有什么关系？

根据公式P =Fv可知，物体的运动速度v与牵引力F成反比，如果汽车需要较大的牵引力，就必须减小运动速度。

课件展示下列关系：

F一定时，P∝v(板书)

据P=Fv可得 v一定时，P∝F(板书)

1P一定时，F∝(板书)v

3.推广式：P=Fvcosα(α为力F与瞬时速度v方向间的夹角)

说明：

⑴当F为合外力时，P为合外力做功的功率；当F为某一外力时，P为该力做功的功率；

⑵在汽车等交通工具一类问题中，式中P为发动机的实际功率，F为发动机的牵引力，v为汽车的瞬时速度。

教师：人力直接做功能否像汽车做功那样快呢？汽车做功能否像飞机做功那样快呢？人如果做功过快，会产生什么后果呢？汽车超负荷运转会产生什么后果呢？

(人做功过快，会引起疲劳、甚至受伤、生病等，汽车超负荷工作会造成发动机熄火或烧毁。)

教师：奥运长跑运动员能否用100m短跑的速度来完成5000m的赛跑路程呢？为什么？

(奥运比赛是一种挑战运动局限的比赛，人与机器一样，不能长时间超负荷运动，短跑运动员在100m赛跑中，时间不过是十几秒，能以最大的速度跑完全程，此时运动员的输出功率是正常时的数十倍。在5000m的长跑运动中，运动员不可能长时间超负荷运动，因此长跑运动员不可能一直保持百米赛跑那样的速度。)

说明：让学生通过思考自己身边所熟悉的问题，认识额定功率和实际功率的概念以及概念的意义。

教师：你对“额定功率和实际功率”是怎样理解的？

①额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。

额定功率是动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是一定的，机器不一定都在额定功率下工作。

②实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。

实际功率可以小于额定功率，可以等于其额定功率(称满负荷运行)，但不能大于额定功率，否则容易将机械损坏。

机车启动过程中，发动机的功率指牵引力的功率而不是合外力或阻力的功率。

很多机械的铭牌上都标有这台机器的额定功率，请同学将家里的电器设备上的额定功率都记录下来，计算家里的每部机器每天要做多少功？要消耗多少电能？哪一部机器最耗电？并与同学进行交流。

本课小结

先让学生总结，教师后补充，用实物投影的形式显示本节课的内容和方法。

通过本节课的学习，我们知道了以下几个问题：

１．功率是表示物体做功快慢的物理量

２．功率的单位有 W、KW、1KW＝1000W

３．功率的求解公式有：P=W/t，P=Fv其中P=W/t和P=Fv可用来求解平均功率，而P=Fv也可用来求解瞬时功率。

布置作业

（一）请同学们探究功率这一概念在日常生活中的应用，例汽车以恒定功率起动的过程中各物理量的变化情况和达最大速度的条件等等。

（二）思考题：

１．质量为ｍ的物体自高处自由落下，时间ｔ内重力的平均功率为，ｔ秒末重力的瞬时功率为。

２．设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比。如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P，则飞机以2v的速度匀速飞行时其发动机的功率为。

３．跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他1分钟跳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是多少瓦?(ｇ取10ｍ/s2)

【板书设计】

ξ7.3功率

一、功率

1．定义：功W与完成这些功所用时间t的比值叫做功率。2．公式：P=W/t 3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。

4．单位：瓦特(w)，常用单位：千瓦(kw)或焦耳/秒(J/s)(板书)

换算关系：１kw = 1000w １w=１J/s(板书)

5.功率是标量，功率表示做功过程中能量转化的快慢。(板书)

二、功率P与力F、速度v的关系 公式Ｐ＝Fｖ：

v是平均速度，P是平均功率(F为恒力，且F与 同向)(板书)

v是瞬时速度，P是瞬时功率(板书)

①F一定时，Ｐ∝ｖ

②ｖ一定时，Ｐ∝F

1③Ｐ一定时，F∝

v

三、额定功率和实际功率

1.额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。

2.实际功率：机械在运行过程中实际输出的功率是实际功率。