选修3-1 1.6电势差与电场强度的关 教案（推荐）

第一篇：选修3-1 1.6电势差与电场强度的关 教案（推荐）

1.6 电势差与电场强度的关系

教材分析

教材使用人教版物理选修3-1，本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式即可。

学情分析 已知

前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功，两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉 未知

1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。2．会用U=Ed进行有关计算，明确d的含义。

3．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。

想知

1．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题。2．通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

难知

1．非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。2．用关系式U＝Ed进行有关计算

错知

1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed的理解。2．场强方向是电势降低最快的方向。

【教学过程】

一、复习旧知，引入新课

1．电场强度：3．静电力功的两种计算方法：

2．电势差的概念：4.看知识结构图：复习巩固旧知识 引出新课

问题：既然电场强度E、电势差U都可以描述电场，那么两者之间有何关系？

二、展示学习目标，明确学习任务

三、新课教学

（一）、匀强电场中电势差与电场强度的关系

（教学设想：让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。）

1、如图所示，匀强电场中A、B两点的电势差为UAB，一试探电荷q从电场中A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？

2、如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？（由学生自己推导，教师巡视，解答学生在推导过程中可能存在的一些疑问。）抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论：

3、比较功的两个计算结果，可以得到：

UABEd 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积。

（二）、思考与讨论

上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以上结论吗？试试看。（教学设想：让学生充分进行分组讨论，各抒己见，最后引导学生得到正确结论。）

（三）、电场强度与电势差的关系也可以写作

AB

教师活动：老师分析引导。

学生活动：学生跟随老师思路自己分析，小组讨论，得出结论。

它的意义是：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位UEd距离上降低的电势。也可以理解为：在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。

由上式还可以得到电场强度的另一个单位：伏[特]每米（V/m）。

1伏/米＝1焦/库1牛米＝＝牛/库 1米1库米因此，这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（N/C）相同。

（四）、注意事项

教师活动：教师详细讲解并强调学生注意的地方。学生活动：跟随教师理解各项注意事项。

1、上式的适用条件：匀强电场；

2、d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

3、电场强度与电势的方向关系：由下图可知，电荷沿AB、AC、AD路径电势均降落且相等，其中AB路径电势降落得最快，即单位长度上的电势差最大。由此可知，电势差降落得最快的方向是电场强度的方向。

4、对一些非匀强电场的问题也可以由公式进行定性的判断

（五）、问题与练习

（教学设想：通过以下的一组练习题，让同学们进一步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。）

例

1、匀强电场的电场线与AC平行，把10－8C的负电荷从A移至B，静电力做功6×10－8J，AB长6cm，求：

（1）电场强度的方向；

（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少？（3）电场强度的大小是多少？ 教师活动：学生分析后，教师总结。学生活动：分析并写出答案。

（六）拓展练习

（教学设想：通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识处理问题的灵活性。）如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线，虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别是a5V，b3V,那么a、b连线中点c的电势c为（）

A．c4V B．c4V

C．c4V D．上述情况都有可能 本题小结：EUAB适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场的问题，d

可以进行定性的分析。

（七）课堂小结

（教学设想：对本节内容要点进行概括，并引导学生概括场强三公式、对比其适用条件。）

四、课后作业：完成问题与练习： 1、2、3、4。

【板书设计】

1.6电势差与电场强度的关系

分析推导：

UABEd或E1.适用条件： UAB d（1）E为匀强电场；

（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

2、意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

３．两个相同的单位：V/m、N/C。

4．方向关系：电场中，电场强度的方向就是电势降落最快的方向

第二篇：1.6电势差与电场强度的关(教学设计)

1.6 电势差与电场强度的关系（教学设计）

【教材分析】

教材使用人教版物理选修3-1，本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，因此本节内容起一个桥梁、纽带的作用，将电场的两大性质联系了起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系；对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式即可。

【学情分析】

前面已经学过了电场强度、电场力、电势差以及电场力所做的功，两种求电场力的功的方法学生也相对比较熟悉，本节课主要是公式UABEd的使用条件以及应用，所以对于这节课的教学，首先让学生自己动手推导，寻找到关系，也体验推动的乐趣，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，但在各种图象d不在电场方向时的处理，学生还是很难把握。

【设计思想】

利用旧知导入新课，再让学生自己利用在匀强电场中移动电荷时电场力做功的两种计算方法动手推导，建立起电势差与电场强度间的关系，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，以达到帮助学生确认与理解上述关系的目的

【教学目标】

（一）知识与技能

1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个关系式。2．会用U=Ed进行有关计算，明确d的含义。3．定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。

（二）过程与方法

1.看前面知识结构图：复习巩固旧知识 引出新课通过知识网络图使学生掌握的知识更加牢固。

2．通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力。

3．学生利用学过的知识分析推理、启发引导、分析推理，在教师的指导下总结应用。

4.通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系。

（三）情感态度与价值观

1．从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养对物理学科的兴趣、坚定思考探索物理的的信念，让学生学会多角度多方面看问题。

2．通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

【教学重点】

1．对匀强电场中电势差与电场强度的关系U＝Ed的理解。2．场强方向是电势降低最快的方向。

【教学难点】

1．非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。2．用关系式U＝Ed进行有关计算

【教学方法】

学生自主探究、小组讨论的启发式综合教学法

【教学过程】

一、复习旧知，引入新课

1．电场强度：3．静电力功的两种计算方法：

2．电势差的概念：4.看知识结构图：复习巩固旧知识 引出新课

问题：既然电场强度E、电势差U都可以描述电场，那么两者之间有何关系？

二、展示学习目标，明确学习任务

三、新课教学

（一）、匀强电场中电势差与电场强度的关系

（教学设想：让学生阅读教材相关内容，自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。）

1、如图所示，匀强电场中A、B两点的电势差为UAB，一试探电荷q从电场中A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？

2、如图所示，匀强电场的电场强度为E，电荷q从A点移动到B点，求：静电力做的功W为多少？（由学生自己推导，教师巡视，解答学生在推导过程中可能存在的一些疑问。）抽一个学生到黑板上展示他的推导过程，得到以下结论：

3、比较功的两个计算结果，可以得到：

UABEd 即：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乖积。

教师活动：提出问题，分别引导学生从能和力的角度求静电力做的功。学生活动：自己动手推导，得出结论。

（二）、思考与讨论

上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以上结论吗？试试看。

（教学设想：让学生充分进行分组讨论，各抒己见，最后引导学生得到正确结论。）

（三）、电场强度与电势差的关系也可以写作

EUAB d它的意义是：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。也可以理解为：在匀强电场中，相互平行且距离相等的两点间的电势差相等。

由上式还可以得到电场强度的另一个单位：伏[特]每米（V/m）。

1伏/米＝1焦/库1牛米＝＝牛/库 1米1库米因此，这个单位与前面学过的单位牛[顿]每库[仑]（N/C）相同。教师活动：老师分析引导。

学生活动：学生跟随老师思路自己分析，小组讨论，得出结论。

（四）、注意事项

1、上式的适用条件：匀强电场；

2、d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

3、电场强度与电势的方向关系：由下图可知，电荷沿AB、AC、AD路径电势均降落且相等，其中AB路径电势降落得最快，即单位长度上的电势差最大。由此可知，电势差降落得最快的方向是电场强度的方向。

4、对一些非匀强电场的问题也可以由公式进行定性的判断，例如： 如图所示，MN是一负的点电荷电场中的一条电场线，场强方向由M指向N，ab=bc，a、b、c三点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec和φa、φb、φc，【解析】因为MN是负电荷电场中的一条电场线，所以沿电线方向是靠近负电荷的方向场强越来越大，Ea

（五）、问题与练习

（教学设想：通过以下的一组练习题，让同学们进一步理解匀强电场中两点间的电势差与电场强度的关系。）

例

1、匀强电场的电场线与AC平行，把10－8C的负电荷从A移至B，静电力做功6×10－8J，AB长6cm，求：

（1）电场强度的方向；

（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少？（3）电场强度的大小是多少？ 教师活动：学生分析后，教师总结。学生活动：分析并写出答案，

（六）拓展练习

（教学设想：通过本题，开拓学生思路，培养学生应用知识处理问题的灵活性。）如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中的实线表示电场线，虚线表示过a、b两点的等势面，电势分别是a5V，b3V,那么a、b连线中点c的电势c为（）

A．c4V B．c4V

C．c4V D．上述情况都有可能 本题小结：EUAB适用于匀强电场的计算，但对于某些非匀强电场的问题，d可以进行定性的分析。

（七）课堂小结

（教学设想：对本节内容要点进行概括，并引导学生概括场强三公式、对比其适用条件。）

四、课后作业

1、完成问题与练习： 1、2、3、4。

2、阅读教材内容

【板书设计】

1.6电势差与电场强度的关系

分析推导：

UABEd或E1.适用条件： UAB d（1）E为匀强电场；

（2）d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（或者说等势面间的距离）。

2、意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。

３．两个相同的单位：V/m、N/C。

4．方向关系：电场中，电场强度的方向就是电势降落最快的方向

【教学反思】

1、2、这节课的重点就在公式的理解，特别是在d不在电场方向时如何处理； 在讲解时特别要把握好电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑，但也不要指望学生在一节课就解决所有问题；

3、教学中重视启发学生联想，分析物理量间的关系，要使学生不仅知道结论，并会推导得出结论以及在一定条件下正确应用结论；

4、本节课引入不够，应该以知识结构图的形式引出课题，通过知识网络图使学生掌握的知识更加牢固；

5、讲解d不在场强方向时，应该多画倾斜的图，让学生学会自己找到d在电场方向上的距离；

6、电场强度与电势的关系没有必要讲得那么详细，可引导学生课后回去学习；

7、部分练习难度大，学生刚学习，应该还做不出来，应该等下节习题课再讲； 在推导出公式时，浪费时间比较多，整个课堂把控以及引导学生学习做的还不够，以后得多多努力。

8、

第三篇：《电势差与电场强度的关系》教案(新人教版选修3-1)

1.6电势差与电场强度的关系

教学目标:(一)知识与技能

掌握电势差与电场强度的关系(二)过程与方法

通过对电场力做功的两种不同方式的比较推导得出电势差与电场强度的关系(三)情感态度与价值观

1、感知科学的价值和应用

2、培养对科学的兴趣、坚定学习思考探索的的信念

重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系 难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用 教学过程： 复习提问

1、电场的两大性质：

①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；

②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。

2、等势面有哪些特点？

①沿等势面移动电荷电场力不做功；

②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势； ③任两个等势面不相交。

既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系。

新课教学

一、电势与电场强度的关系

（1）电场强度大的地方电势是否一定高？反之？（2）电场强度为零的点电势一定为零吗？反之？

E值是客观存在的，而电势的值与零电势点选取有关，所以上述问题不可能有肯定答复。

E大处不一定高，高处E也不一定大。E为零处不一定为零，为零处E不一定为零.结论：场强与电势无直接关系.

第四篇：1.6《电势差与电场强度的关系》教案

1.6电势差与电势强度的关系

教学三维目标

（一）知识与技能

1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式 导过程．

要知道推

2、能够熟练应用 解决有关问题．

（二）过程与方法

通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力．

（三）情感态度与价值观

从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美． 教学重点与难点分析

前面几节的内容是研究描述电场的各个物理量，本节内容是研究电势差与电场强度的关系，注意电场强度是描述电场力的性质，电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系（如下图），电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑．教师在讲解时需要把握其内部联系． 教法建议

本节课是通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的，教学中重视启发学生联想，分析物理量之间的关系，要使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论． 教学过程

电势差与电场强度关系

一、课题引入： 教师出示图片：

讲解：场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的．那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强电场场为例来研究．

问题1：如图所示匀强电场E中，正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点，已知A B两点之间的距离为d，分析电场强度E与电势差 之间有什么关系？

AB间距离为d，电势差为，场强为E．把正电荷q从A点移到B时，电场力 所做的功为 ．利用电势差和功的关系，这个功又可求得为，比较这两个式子，可得，即：

这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积．如果不是沿场强方向的呢？（学生可以进行讨论分析）

如图所示（教师出示图片）并讲解AD两点间电势差仍为 U，设AD间距离s，与AB夹角，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角，故电场力做功为，所以 ．利用电势差和功的关系，比较这两个式子可得 ．d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影．

关于公式，需要说明的是：

1、U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影．

2、由，得，可得场强的另一个单位：

．

所以场强的两个单位伏／米，牛／库是相等的．注：此公式只适用于匀强场．

二、例题讲解（具体内容参考典型例题资料）

三、教师总结：

场强表示单位电量的电荷所受的电场力，而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小，由于力和功是互相联系的，所以场强与电势差之间存在着必然的联系．在非匀强电场中，电势差与场强的关系要复杂的多，但是电场中两点间距离越小时的电势差越大，则该处场强就越大．只能是定性判断

教后记：

1、这节课的重点就在公式的理解，特别是在d不在场强方向时如何处理。

在讲解时特别要把握好电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑，但也不要指望学生在一节课就解决所有问题。

第五篇：人教版3-1教案：1.6电势差与电场强度的关系

第六节 电势差与电场强度的关系

教学目标：

（一）知识与技能

1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并且能够推导出这个关系式。

2、会用关系式U=Ed进行有关的计算。

3、理解电势与场强无直接的关系。

（二）过程与方法

通过推导电场强度与电势差的关系，使学生的分析能力和推理能力得到进一步培养

（三）情感、态度与价值观

通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。教学重点

U=Ed及其成立条件。教学难点

电势与场强无直接的关系；会用关系式U=Ed进行有关的计算。教学方法

分析归纳法。教学用具：

多媒体辅助教学设备 教学过程

（一）引入新课

［提问］你学过哪些描述电场性质的物理量？

［学生答］电场的两大性质：①力的性质，由电场强度描述，可用电场线形象表示；②能的性质：由电势、电势差描述，可用等势面形象表示。

［提问］等势面有哪些特点？

［学生答］等势面的特点：①沿等势面移动电荷电场力不做功；②等势面与电场线垂直，且电场线从高电势指向低电势；③任两个等势面不相交。［过渡］既然场强、电势、电势差都描述电场的性质，它们之间一定存在关系、什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。

（二）进行新课

1、电场强度与电势的关系

教师：场强与电势差也无直接关系吗？如何进行讨论呢？ ［学生思考后分析］可仍从电场的等势面和电场线的分布图讨论：

等势面上，每相邻两个等势面间距表示它们间的电势差，故可用等势面的疏密来表示电势差.由图知，电场线密处，等势面也密，即场强大处，电势差也大.教师：场强与电势差有何定量关系？ 引导学生讨论在匀强电场中它们间的关系.右图是一个匀强电场，场强大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为U，A、B之间相距为d。现将一个电量为q的电荷由A移到B，你可以用几种方法计算电场力所做的功？

（1）W＝Fd＝qEd（2）W＝qU 即得：U＝Ed

或

E＝U／d 若A、B不在同一条电场线上： 如右图根据电势差的定义式，得

WABqEABUAB=EAB

qq

用d表示A、B在场强方向上的距离AB′，则上式可写为：UAB =Ed

师生互动，得出总结结论：匀强电场中两点间

的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。

教师：上式是在匀强电场中推出的，它适用于非匀强电场吗？

学生：思考、讨论后回答：不适用。因为在非匀强电场中，电荷从A移至B的过程中，受的电场力为变力，W电场不能写成Fs.电场强度与电势差的关系：UAB =Ed 注：①只适用于匀强电场 ②d：沿电场方向的距离

［问题］由UAB=Ed，得到：E的单位是什么？

UAB，这个式子表示什么含义？从式子中可看出Ed［学生答］在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上的电势差。

由EUAB，可得E的单位为V/m，即1 V/m=1 N/C。d［引导学生推导］1 V/m=1 N/C 1 V/m=1 JJN1 1

AsmCmC

（三）实例探究：

【例1】如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？

解：根据EUMN，得 dEUMNMNcos6052100.52=500 V/m.【例2】如图所示，在场强为E＝4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5.cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30°角。求A、B两点间的电势差。

解析：A、B连线不沿电场方向，不能直接用公式UAB＝Ed计算A、B两点间的电势差。根据匀强电场的等势面是与场强方向垂直的平面这一性质，可过B点作一等势面，在等势面上找一点B，使A、B的连线沿场强方向，求UAB即可.解：过B点作一垂直于电场线的平面即等势面，过A点作电场线的平行线，二者交

,UABUAB 于B点，如图，显然BB3N/C=1.7×102 N/C 2UABEABEABcos304.01030.05【例3】图中，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC＝20 cm.把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B，静电力做功为零；从B移到C，静电力做功为1.73103J，则该匀强电场的场强大小和方向是

A.865 V/m，垂直AC向左 B.865 V/m，垂直AC向右 C.1000 V/m，垂直AB斜向上 D.1000 V/m，垂直AB斜向下

解析：把电荷q从A移到B电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线AB即为等势线，电场方向应垂直于等势面，可见，选项A、B不正确。

UBCWBC1.73103V=-173 V，B点电势比C点低173 V，因电场线指向电势5q10降低的方向，所以场强方向必垂直于AB斜向下。场强大小EUCBUCB=dBCsin601730.232V/m=1000V/m。

故：选项D正确。

（四）课堂总结：

一、电势差与电场强度的关系 ：U=Ed ①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离

二、有关于计算场强的三个公式：

EFq（适用于任何电场）

（只适用于点电荷）

（只适用于匀强电场）QEk2rEUd课余作业 书面完成P27“问题与练习”第1、2、3题；思考并回答第4题。