高中物理《电势差与电场强度的关系》教学设计

高中物理《电势差与电场强度的关系》教学设计（通用5篇）

　　作为一名教师，常常要写一份优秀的教学设计，教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。那么写教学设计需要注意哪些问题呢？下面是小编帮大家整理的高中物理《电势差与电场强度的关系》教学设计，欢迎大家分享。

　　高中物理《电势差与电场强度的关系》教学设计 1

　　一、教学目标

　　1．定性掌握电势差与场强的关系。

　　2．定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。

　　二、教学重点、难点

　　1．场强方向——电势降低最快的方向。

　　2．U=Ed——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。

　　三、教学方法：

　　讲授法

　　四、教 具：

　　投影仪、幻灯片

　　五、教学过程：

　　（一）引入新课

　　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？我们以匀强场为例来研究。

　　（二）进行新课

　　前面讲过，沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。

　　1．场强方向是指向电势降低最快的方向。

　　我们再来研究场强和电势差的数量关系。设AB间距离为d，电势差为U1，场强为E。把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为W=qEd。利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得W=qEd=Uq，即U=Ed。这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的`两点间的电势差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？例如AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，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α，故电场力做功为W=Eqs cosα，s cosα=d，所以W=Eqs cosα=Eqd。利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。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。

　　2．U=Ed。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。

　　3．由U=Ed，得E=U/d，可得场强的另一个单位：V/m。

　　1伏/米＝ ＝1牛/库

　　所以场强的两个单位伏/米，牛/库是相等的。

　　注意：此公式只适用于匀强场。

　　（三）例题精讲

　　【例 1 】匀强电场E=200N/C，UAC=5V，AB间距离多少？

　　UAC＝Ed

　　＝ m=2.5× m ＝5× m

　　【例2】 匀强电场电场线与AC平行，把10 C的负电荷从A移至B的电场力，做功6×10 J， AB长6cm，求：

　　（1）场强方向；

　　（2）设B处电势为1V，则A处电势为多少？

　　（3）场强为多少？电子在A点电势能为多少？

　　解

　　（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向。

　　（2）由W=qU

　　U=W/q=6×10 J/10 C=6V

　　即AB两点间电势差为6V。

　　沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势。U=UB-UA，UB=1V，UA=UB-U，UA=1V-6V=-5V，即A点的电势-5V。

　　（3）由B向AC做垂线交于D，D与B在同一等势面上。

　　＝ ＝U＝6V，沿场强方向AD两点间距离为 ＝6× cm＝3cm＝0.03m

　　所以E＝ ＝200V/m。

　　（4）电子在A点的电势能E=qU=（-e）×（-5V）=5eV（注：计算电势能时要带号运算。）

　　【例3 】 一个10-5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点B时，电场力做功是0.002J，则AB两点间电势差UAB为多少？如果有另一个电量是0.2C的负电荷从A移到B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？

　　解

　　（1）正电荷在场外时电势能、电势均为零，从场外移至A点电场力做负功，所以电势能增加，即在A点正电荷具有的电势能为正，A点的电势也为正，又因为W=qUA∞，所以UA∞＝W/q＝0.006J/10-5C＝6×102V，U∞＝0，UA∞＝UA-U∞，UA＝6×102V

　　（2）W＝qUAB，UAB＝W/q＝0.002J/10-5C＝2×102V。

　　（3）将10－5C的正电荷从A移至B时电场力做正功，如果将负电荷从A移到B，负电荷所受电场力方向与正电荷所受电场力方向相反，电场力对正电荷做正功，对负电荷做功为负，大小为W=qUAB=0.2C×2×102V=40J

　　（三）课堂练习

　　见教材133页练习六（1）、（2）、（3）题。

　　（四）布置作业

　　133页练习六（4）、（5）、题做在作业本上。

　　说明：

　　1．学习本节课学生易犯的一个错误是把电势高低与场强大小直接联系起来，认为电场中某点电势高（低）电场强度就大（小）。因此，我们在引入课题时要正确强调讨论电势差和场强的关系，并且在一开始先指出这两个概念的不同之处。

　　2．在引导学生推导关系的过程中，要注意让学生仔细体会推导思路，物理意义：从力的角度计算功是W=qEd，从能的角度来计算是W= =qU。

　　3．要使学生明确公式U=Ed的使用条件是：匀强电场，且沿着场强方向。

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　　一、教学目标

　　1. 知识与技能

　　理解电势差和电场强度的基本概念。

　　掌握电势差与电场强度之间的关系，并能运用相关公式进行计算。

　　能够利用电场线和等势面分析电场强度与电势差的关系。

　　2. 过程与方法

　　通过实例分析，理解电场强度和电势差的物理意义。

　　培养学生的观察、分析和解决问题的能力。

　　提高学生的实验设计和操作能力。

　　3. 情感态度与价值观

　　激发学生对物理学习的兴趣和热情。

　　培养学生的科学探究精神和团队合作能力。

　　二、教学重难点

　　重点

　　电势差与电场强度的.概念及其关系。

　　运用公式U=Ed计算电势差和电场强度。

　　难点

　　理解电场强度与电势差之间的内在联系。

　　利用电场线和等势面分析电场强度与电势差的关系。

　　三、教学方法

　　讲授法、讨论法、实验法、多媒体辅助教学

　　四、教学准备

　　多媒体设备（展示PPT、视频等教学资源）

　　实验器材（匀强电场模拟装置、电荷测量仪器等）

　　练习题目（课前、课后练习题）

　　五、教学过程

　　1. 导入新课（5分钟）

　　通过提问或讨论，回顾电场强度和电势的概念。

　　引入电势差的概念，并简要介绍其与电场强度的关系。

　　2. 新课讲授（15分钟）

　　详细讲解电势差和电场强度的定义及物理意义。

　　通过实例分析，推导电势差与电场强度的关系式U=Ed，并解释公式的适用条件。

　　利用多媒体设备展示电场线和等势面的分布图，帮助学生理解电场强度与电势差的关系。

　　3. 实验探究（10分钟）

　　分组进行实验，利用匀强电场模拟装置测量不同位置上的电势差和电场强度。

　　引导学生根据实验数据验证电势差与电场强度的关系式U=Ed。

　　小组内讨论实验结果，分析误差来源及改进措施。

　　4. 巩固练习（10分钟）

　　发放练习题，让学生独立完成。

　　针对练习题中的典型问题进行讲解和答疑。

　　5. 课堂小结（5分钟）

　　总结电势差与电场强度的关系及其应用。

　　强调电场线和等势面在分析电场强度与电势差关系中的重要性。

　　6. 布置作业（课后）

　　发放课后练习题目，巩固所学知识。

　　鼓励学生查找相关资料，了解电势差与电场强度关系在实际应用中的例子。

　　六、教学评价

　　通过课堂练习和课后作业的完成情况，评价学生对电势差与电场强度关系的掌握程度。

　　观察学生在实验探究过程中的表现，评价其观察、分析和解决问题的能力。

　　听取学生的课堂反馈，及时调整教学方法和策略，以提高教学效果。

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　　一、教学目标

　　1. 知识与技能：

　　理解电势差的概念，掌握电势差的计算方法。

　　理解电场强度的概念，掌握电场强度的计算方法。

　　掌握电势差与电场强度之间的关系，理解场强方向即为电势降低最快的方向。

　　2. 过程与方法：

　　通过实例分析，引导学生探究电势差与电场强度之间的关系。

　　培养学生利用物理公式进行定量分析和解决问题的能力。

　　3. 情感态度与价值观：

　　激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的科学探究精神。

　　引导学生认识到物理知识与现实生活的紧密联系，培养科学的应用意识。

　　二、教学重点与难点

　　教学重点：电势差与电场强度的概念、计算方法以及它们之间的关系。

　　教学难点：理解电势降低最快的方向为电场强度的方向，以及通过实例分析探究电势差与电场强度之间的'关系。

　　三、教学准备

　　多媒体课件，包括电势差与电场强度的概念介绍、计算方法的演示、实例分析的展示等。

　　实验器材，如电场演示仪、电荷测量仪等（视学校条件而定）。

　　四、教学过程

　　1. 导入新课（5分钟）

　　复习上节课内容，回顾电场、电场力、电场线等基本概念。

　　提出问题：在电场中，两点间的电势差与什么因素有关？引出本节课主题。

　　2. 新课讲解（15分钟）

　　讲解电势差的概念：电势差是指在电场中，单位正电荷由一个点移动到另一个点所做的功。介绍电势差的计算公式：U = Ed，其中U表示电势差，E表示电场强度，d表示沿电场线方向的距离。

　　讲解电场强度的概念：电场强度是指单位正电荷所受到的力。介绍电场强度的计算公式：E = F/q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示测试电荷。

　　讲解电势差与电场强度之间的关系：电场强度越大，沿电场线方向电势降落越快，即单位距离上的电势差越大。同时，电势降低最快的方向为电场强度的方向。

　　3. 实例分析（10分钟）

　　通过一个具体的实例（如点电荷在匀强电场中的运动），引导学生分析电势差与电场强度之间的关系。

　　学生分组讨论，尝试用所学知识解释实例中的现象，并总结电势差与电场强度之间的关系。

　　4. 课堂练习（10分钟）

　　提供一些简单的计算题目，让学生练习计算电势差和电场强度。

　　指导学生使用公式进行计算，帮助他们巩固概念。

　　5. 课堂小结（5分钟）

　　总结本节课所学内容，强调电势差与电场强度之间的关系以及场强方向即为电势降低最快的方向这一重要结论。

　　布置课后作业，巩固所学知识。

　　五、板书设计

　　标题：《电势差与电场强度的关系》

　　公式：U = Ed，E = F/q

　　重点：电势差与电场强度的概念、计算方法及它们之间的关系

　　难点：理解电势降低最快的方向为电场强度的方向

　　六、教学反思

　　课后反思本节课的教学效果，思考如何更好地引导学生理解电势差与电场强度之间的关系。

　　根据学生的反馈和作业情况，调整教学策略和教学方法，提高教学效果。

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　　一、教学目标

　　1. 知识与技能

　　理解电势差与电场强度的基本概念。

　　掌握电势差与电场强度的关系公式U=Ed，并能熟练应用。

　　了解等势面的特点，并知道等势面与电场线的关系。

　　2. 过程与方法

　　通过实验和案例分析，培养学生观察、分析和解决问题的能力。

　　培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

　　3. 情感、态度与价值观

　　激发学生对物理学习的兴趣和热情。

　　培养学生科学探索和创新精神。

　　二、教学重难点

　　1. 教学重点

　　电势差与电场强度的关系公式U=Ed。

　　等势面的.特点及其与电场线的关系。

　　2. 教学难点

　　深入理解电势差与电场强度的关系，并能灵活运用。

　　理解等势面的概念及其在电场分析中的应用。

　　三、教学方法

　　讲授法：系统介绍电势差与电场强度的基本概念和关系。

　　实验法：通过实验观察电势差与电场强度的关系，增强直观认识。

　　讨论法：通过小组讨论，加深学生对知识点的理解和记忆。

　　四、教学过程

　　1. 导入新课（5分钟）

　　提问：在电场中，电荷移动时电场力会做功吗？做功与哪些因素有关？

　　引导学生回顾电场力做功的公式W=qU，并引出电势差的概念。

　　2. 新课内容讲授（20分钟）

　　(1) 电势差与电场强度的关系

　　介绍电势差与电场强度的基本概念。

　　推导电势差与电场强度的关系公式U=Ed，并解释其物理意义。

　　通过案例分析，让学生理解公式的应用。

　　(2) 等势面的特点

　　介绍等势面的概念，并说明其与电场线的关系。

　　通过图示和实例，让学生理解等势面的特点。

　　3. 实验探究（10分钟）

　　设计实验：使用电场模拟器或电容器等器材，观察电场中不同位置的电势差和电场强度。

　　指导学生进行实验，并记录数据。

　　分析实验结果，验证电势差与电场强度的关系公式U=Ed。

　　4. 小组讨论（10分钟）

　　分组讨论：让学生结合实验结果和所学知识，讨论电势差与电场强度的关系在实际应用中的意义。

　　鼓励学生提出自己的见解和疑问，通过讨论加深理解。

　　5. 课堂小结（5分钟）

　　总结电势差与电场强度的关系公式U=Ed及其应用。

　　强调等势面的特点及其在电场分析中的重要性。

　　布置课后作业：让学生完成相关习题，巩固所学知识。

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　　一、教学目标

　　1. 知识与技能：

　　理解电势差和电场强度的基本概念。

　　掌握电势差与电场强度之间的关系，并能应用其进行简单的计算。

　　理解等势面的特点及其在电场中的应用。

　　2. 过程与方法：

　　通过实例分析，培养学生应用电势差与电场强度关系解决问题的能力。

　　引导学生通过自主探索和合作学习，深入理解电势差与电场强度的关系。

　　3. 情感态度与价值观：

　　培养学生严谨的科学态度，激发对物理学习的兴趣。

　　增强学生的团队合作精神和探究精神。

　　二、教学重难点

　　1. 教学重点：电势差与电场强度的`关系。

　　2. 教学难点：理解等势面的特点及其与电场强度的关系。

　　三、教学准备

　　电场线模型或演示软件

　　电势差与电场强度关系的计算题

　　实验器材（如带电粒子在电场中的运动实验装置）

　　四、教学过程

　　1. 导入新课（5分钟）

　　通过提问“在电场中，电荷移动时电场力做功与什么因素有关？”来引导学生思考电势差的概念。

　　简要介绍电场强度的概念，并回顾之前学过的电场线知识。

　　2. 新课讲解（15分钟）

　　详细讲解电势差的概念和计算方法，强调电势差是描述电场中两点间电势差异的物理量。

　　通过实例分析，引导学生理解电场强度与电势差的关系，即电场强度越大，沿电场线方向电势降落越快。

　　讲解等势面的概念，说明等势面与电场线垂直，且等势面上各点电势相等。

　　结合电场线模型或演示软件，展示不同电场中电势差与电场强度的关系，帮助学生形成直观认识。

　　3. 探究活动（10分钟）

　　分组讨论：让学生在小组内讨论电势差与电场强度关系的实际应用，如电荷在电场中的运动、电容器的工作原理等。

　　小组合作：每组选择一个实例进行分析，并尝试用所学知识解释其中的物理现象。

　　分享交流：每组选一名代表汇报讨论成果，其他组进行点评和补充。

　　4. 实验演示（10分钟）

　　利用实验器材演示带电粒子在电场中的运动，观察粒子在不同电场强度区域的运动轨迹和速度变化。

　　结合实验结果，引导学生分析电势差与电场强度对粒子运动的影响，进一步加深对电势差与电场强度关系的理解。

　　5. 课堂练习（5分钟）

　　提供几道关于电势差与电场强度关系的计算题，让学生在课堂上独立完成。

　　教师巡视指导，及时解答学生疑问。

　　6. 课堂小结（5分钟）

　　总结电势差与电场强度的关系，强调等势面的特点及其在电场中的应用。

　　布置课后作业，包括复习今天所学内容和预习下一节课的内容。

　　五、教学评价

　　通过课堂练习和课后作业评价学生对电势差与电场强度关系的掌握情况。

　　通过小组合作和分享交流评价学生的团队合作精神和探究能力。