粤教版选修(3-1)1.4《电势和电势差》word教案
1.4电势和电势差
教学目标:
1.理解电势差的概念及期定义式U AB工叫1，会根据电荷q在电场中移动时电场力所
q
做的功W A B计算U A B，会根据电势差UAB十算电荷Q在电场中移动时电场力所做的功W AB=qU AB
2.理解电势的概念，知道电势与电势差的关系U A B=：:A-「B，知道电势的值与零电势的
选择有关。
3.知道在电场中沿着电场线的方向电势越来越低。
4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系。
能力目标：培养学生的分析能力、综合能力。
德育目标：使学生能从类似的事物中找出共性。
教学重点：电势、电势差的概念
教学难点：电势、电势差的概念的引入
教学方法：类比法、归纳法、问题解决法
教学过程：
一、复习引入
一个带正电的小球处于匀强电场中，会受到电场对它的力的作用，受力的方向如何呢？
受力的大小呢？
（F= Eq）。电荷在电场中受力的作用，我们引入了描述电场力的性质的物理量，场强E。它是与有无电荷q无关的物理量，是由电场本身决定的物理量。
如果将带电小球从A点移动到E时，电场力对电荷做功吗？从本节课开始，我们从功和
能的角度来研究电场。学习与电场能量有关的几个物理量（展示课题）
二、新课教学
电场力做功的问题我们不熟悉，但重力做功的问题。下面我们将从重力做功的问题出发
来类比研究电场力做功。
（一）电场力做功与路径无关
（出示重力做功与路径无关的图）
物体在重力作用下，从A沿不同的路径运动到E位置，重力做功匀为mgh与路径无关。与此类似，电荷在匀强电场中受力的作用，把电荷从A移到电场中的E位置时，也可以
沿不同的路径运动。类似重力做功，电场力做功也与运动路径无关。 这个结论是从匀强电场
得到的，对于非匀强电场也适用。所以我们在后面的课程中，
研究电荷在电场中移动时，电
场力做功的问题，可以认为电荷沿直线运动到另一位置。这是电场力做功的一个特点。
（二）电势差
1. 引入（出示重力做功与重力成正比的图）
如果我们让不同的物体先后通过空间的A 、E 两个固定的位置。 如：重力为G 物体，做功为W
i
= G h AB
重力为G 2=2G ........ W 2=???2G h AB
也就是说重力场中确定的两点间的高度差是一定的。与重物G 的大小无关与有无重物
F 落是无关的。
但让一重物在A 、B 间落下时，则出W 和G,可以用比值量度出 h A B 。
类似地（出示电场力做功Q 与成正比的图）
我们在电场中A 、B 两点间移动不同电量的带电体时： 如果q i =+ q ，设电场力做功为W 1=W
则q 2 = =+2q ,则A 到B 时，位移相等，在移动过程的任一位置处， q 2 = =+2q ，则q 2所
受电场为q i 的2倍，即移动过程中电场力做的功W
2
=2W ……
W
w 2 w 3
贝U:W 电:q 成正比，
二
二
为一定值。
q i q 2
q 3
这个比值是由电场的A 、B 两点的位置决定的量。
与在这两个位置间移动电荷的电量大小无关，与是正电荷、负电荷无关，与在无电荷 q
无关。只是让这个电荷在这两点间移动后，
用功和电量的比值把它的大小量度出来。
在物理 学
中，把这个比值叫做电场中A 、B 两点间电势差。
2. 电势差的概念： 板书：一、电势差
1.定义：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时， 电场力所做的功W AB 与电荷量q
的比值W AB /q ，叫做A 、B 两点间的电势差。用U
AB
表示。
2.定义式：U AB = W A B
则：W G G 成正比，其比值
W L
W 2 G
1
G
2
二
W^h AB
G
3
q
同AE电荷在电场中不同位置间移动时，电场力做的功多，两点间的电势差大。但两点
间电电势差由电场本身决定，与Wq无关的。板书五：(1)点
(1)物理意义：电势差是电场本身的性质，与Wq无关。
(2)单位：1V= 1J/C
电量为1C的正荷，在电场中两点间移动时，电场力做的功如果为1J, 则两点的电势
差为1伏特。
3.小练习：下面请看例1:
动画演示过程，标出力和V的方向，指出A到E的过程，电场力做正功，贝U
W AB
U AB=AB=……=2Vo
q
如果从B到A移动时，电场力做负功，其W BA =—W AB
贝UU BA = —W AB =—2V
q
由例题得到以下启示：
(1)：U AB=—U BA, (2)由于q有正负，W AB有正、负功，则其比值有可能为正、负值。一般我们只关心其大小，且电势差的大小记为U电压。初中物理中某导体两端的电压，指两点间的电势差。
得到板书：
(3) U AB=—U BA (4) | U AB|=|U BA|=U
根据电势差的定义式，得变形公式W AB = q*B
板书：3:W AB = qUA B
(三)电势
我们用重力场中的高度差类比得到了电场中两点的电势差。重力场中还有高度一词，表示什么意思呢？劈如说选择(室内)地面作为参考平面，吊灯与地面之间的高度差为h A0=3m 我们也说成吊灯的高度为3 类似地，如果把电场中的某一点作为参考点，另一点A与参
考点之间的电势差就叫作A点的电势。
电势的概念
板书：二、电势
定义：如果在电场中选择某一点为参考点(零电势点) ，则A点与参考点O之间的电势
差叫做A 点的电势，记为 「A ,为特殊的电势差。
所以其单位也是伏特。
F 面做一个练习，求电场中各点的电势 已知：q = +1C
15V 5V 0V
-3V
E
W AC = 15 J
A
BCD
（边展示力分析为何正功、负功） 则以C 点为零电势点，则：
类似地：U BC = 5V,U DC =-3V （做成填空） 则;:
A = 15V
B = 5V
D
=- 3V
①
从计算中得到：电势有正、负值，是表示该点电势比零电势点的电势低， 不代表方向, 是标量。
②此时：AB 之间的电势差呢? 推导：
U AB =W AB
=W AC
—W BC
=
15
—
5
V =10V
q q
1
经观察，与 A B 点的电势有何关系? （U A B = '
：
A- '：
B ）
原来，AB 点的电势差就是 A B 点的电势之差，其值为负，表示 A 点电势比B 点电势低 是标量。不代表
方向。
③ 如果以B 点为零电势点，贝U A C 点的电势呢? 则 A =U B =10V
：
B =0V
::A= U A O = W AO
W BC =5J W DC = -3 J
U CD
U AC
W AC
15
= 15V
Cp =U W
CB
C
CB
几-57
AC
看来，取不同的零电势点，各点的电势不同
④此时AC点的电势差呢？
U A(=? A- c=10V- (-5V) =15V
与原来以C点为零电势点的电势差相等。所以电势差是绝对的，与零电势点的选择无关,
电势是相对的
出示板书内容：
U A B=；■ A- -：B
说明：电势是相对的，电势差是绝对的
⑤再看例题中各点的电势，沿着电场线的方向，电势逐渐降低。
3 ?练习：例2:
①注意分析U AB =— 10V为什么？
正电荷由A _____ B点，F与位移的方向做什么功？
则W A B= qU AB= 4X 10-8J
则电势能增加了4X 10-8J，其它形式的能转化为电势能。
②如果电荷为负电荷，在同一电场由一点A移动到同一点B呢？
由于电场没关，两点的位置没有变，则AB间的电热差不变。
所以W A B= qU AB= 2 X 10-8J
电势能减少了，转化成了其它形式的能。
③此题还可由W=U来计算，W的正负根据分析得出，正功为正，负功为负。
四、小结：
1.类比重力场的高度差引入电势差:
“W AB
与q无关
2.类比重力场的高度引入电势
> 反映了电场的能的性质与q无关
-U Ao W AO
AB