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視頻標簽：電勢差
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：人教版高中物理選修3-1第一章第5節《電勢差》天津市優課
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人教版高中物理選修3-1 第一章第5節 《電勢差》天津市優課
人教版高中物理選修3-1 第一章第5節 《電勢差》教案
【教學目標】 （一）物理觀念
形成與電勢差相關的電學觀念。
1、理解電勢差是電勢的差值，具有絕對性。
2、理解電勢差就是電壓，構建完整的電學知識體系。 （二）科學思維
通過氖泡的發光原理及氖泡在電場中的發光規律，將電勢、電勢差、電壓三個電學概念銜接，發展學生科學歸納與科學分析的能力。
（三）科學探究
利用氖泡發光規律、靈敏電流計指針偏轉規律表征點電荷電場、勻強電場、等量異種電荷周圍電勢分布規律，學生在實驗探究過程中充分地進行交流和反思，并對結果進行科學解釋，提高實驗探究素養。
（四）科學態度與責任
通過對演示實驗和學生實驗的觀察、分析和解釋，引導學生用科學的方法探究物理現象的本質和規律，培養學生尊重事實、探索真理的科學態度與責任感。
【學習重點】掌握電勢差的概念，鞏固電學知識體系。
【學習難點】利用電勢差是兩點電勢的差值,來表征幾種常見電場的電勢分布規律。 【教學過程】
一、新課導入：趣味實驗，激發興趣
教師演示“超能力”：不利用電源使“小燈泡”（氖泡）發光，將“小燈泡”靠近魔盒，“小燈泡”發光。
學生觀察教師演示 二、溫故知新
復習電勢相關知識點
1. 定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它電荷量的比值。
2. 公式:q
Ep=
j
3. 單位: 伏特(V)
4. 性質： ①標量—有正負，表示與零電勢點相比，電勢的高低。 ②相對性—電勢的大小與零電勢點選取有關。 ③沿電場線方向電勢降低
5. 等勢面：所有電勢相等的點組成的面。 三、學習新知
1、定義：電場中兩點間電勢的差值。（電壓）
2、公式：BAABUjj-=
3、單位：伏特（V）
4、性質：標量——有正負，表示兩點電勢的高低 絕對值——與零勢點的選取無關
四、講解氖泡發光原理 1、觀察氖泡與小燈泡區別
學生觀察儀器盒內氖泡與小燈泡，尋找結構上的區別。
觀察結果：氖泡兩接線柱間沒有燈絲連接；小燈泡兩接線柱間有燈絲連接。
2、教師講解氖泡與小燈泡發光原理
小燈泡：燈絲有電流通過，因電流熱效應而發光。
氖泡：氖氣在一定電壓下，電子受到激發，產生輝光效應而發光。 3、課外延伸：試電筆的工作原理與使用方法
①試電筆結構
②試電筆的使用方法
拇指摁住試電筆的后端，通過人體連接到大地，筆尖與導線相連，如果是火線，氖管兩端有電壓，氖管發光；如果是零線，氖管兩端無電壓，氖管不發光。
③教師演示使用試電筆
利用希沃授課助手投屏直播演示過程。氖管發光是火線，不發光是零線。 4、揭秘“超能力”
教師提問：“魔盒需要提供什么才能使氖泡發光？” 學生回答：“電勢差”
教師打開魔盒，展示靜電球并講解：“靜電球周圍有幾萬伏高壓，靜電球類似點電荷，周圍存在電場，有電勢分布。手捏住氖泡一端，此端電勢為零，氖泡處于電場中，與手持端產生電勢差，氖氣受激發，氖泡發光。”
五、任務一：氖泡亮度表征電勢高低
1、實驗探究1：氖泡在靜電球周圍發光規律
學生小組實驗，自主探究氖泡在靜電球周圍發光規律，并對規律做合理分析。 實驗準備：靜電球、氖泡
規律：靠近靜電球，氖泡變亮。
原理：靠近靜電球，電勢升高，電勢差變大，導致氖泡變亮。 提出思考：利用氖泡的亮度可否表征電勢的高低？
2、實驗探究2：利用氖泡亮度表征點電荷電場、勻強電場周圍電勢分布
教師演示實驗，利用希沃授課助手投屏演示。 學生預測實驗現象、觀察實驗現象、分析實驗結果 實驗準備：靜電球、平行板電容器、高壓電源、自制等勢氖泡紙板（五個氖泡等距放置，將五個氖泡的一端焊在一起，保持電勢相等。）
①點電荷周圍電勢分布
教師演示：手持氖泡焊接端，保持該端電勢為零，靠近靜電球。 實驗現象：越靠近靜電球氖泡越亮。
實驗結論：點電荷周圍電勢由點電荷向外逐漸減小。
②勻強電場內部電勢分布
教師演示：將氖泡焊接端與平行金屬板負極相連，保證氖泡一端與負極板電勢相等，將氖泡放入平行金屬板間。
實驗現象：靠近正極板一側氖泡最亮，向負極板一側逐漸變暗。 實驗結論：由正極板到負極板，沿著電場線方向，電勢在降低。
六、任務二：靈敏電流計表征電勢高低
1、教師演示：靈敏電流計紅黑兩表筆靠近靜電球。 學生觀察：靈敏電流計指針沒有偏轉。
學生分析：兩表筆間有電壓，但不連接，沒有電流，所以指針不偏轉。
教師展示實驗儀器并講解：黑色紙為導電紙、兩金屬電極與電源正負極相連，連接后導電紙上有電勢分布，類似等量異種電荷周圍電勢分布。
教師演示：靈敏電流計兩紅黑表筆接觸導電紙不同位置。
學生觀察：靈敏電流計指針有偏轉，不同位置偏轉大小不同、偏轉方向不同。 2、實驗探究3：靈敏電流計指針偏轉方向與紅黑表筆電勢高低的關系
學生小組實驗：連接實驗器材，實驗判斷靈敏電流計指針偏轉方向與紅黑表筆電勢高低的關系以及指針偏轉角度與電勢差大小的關系。
實驗結論：指針偏轉角度越大，兩點電勢差越大 指針偏向右側， 指針偏向左側， 指針不偏轉， 3、實驗探究4：利用靈敏電流計描繪等量異種電荷周圍的等勢面 教師提問：如何描繪等勢面？
學生回答：將所有指針不偏轉的點連接。 教師提供器材：白紙、復寫紙
學生自主設計實驗并完成等量異種電荷周圍等勢面的描繪
結果分析：教師將各小組描繪的等勢面用手機拍照，逐一投到大屏幕上，分享實驗成果，評選最佳；教師展示自己描繪的等勢面，并講解描繪方法、注意事項，優化學生實驗方案。
七、歸納總結，深化認識 課堂總結：
1.掌握了電勢差的基本內容。
2.了解了氖泡的發光原理及試電筆的使用方法。
3.用氖泡定性分析了點電荷電場、勻強電場周圍的電勢分布情況。 4.利用靈敏電流計判斷電勢的高低。
5.利用靈敏電流計描繪等量異種電荷周圍的等勢面。 【課后作業】
1.嘗試使用試電筆區分零線與火線 2.探尋其它可行方案來表征電勢的高低 【板書】
§1.5 電勢差
1、定義：電場中兩點間電勢的差值。（電壓）
2、公式：BAABUjj-=
3、單位：伏特（V）
4、性質：標量——有正負，表示兩點電勢的高低 絕對值——與零勢點的選取無關
負正jj>負正jj<負
正jj=
附錄：
《電勢差》教學流程圖
教學開始——引入：“超能力”使氖泡發光
溫故知新：復習電勢
學習新知：電勢差
任務一：氖泡亮度表征電勢分布 講解氖泡發光原理
實驗探究1：氖泡在靜電球周圍
發光規律 課外延伸：
試電筆的工作原理與應用方法
實驗探究2：氖泡亮度表征點電荷電場、勻強電場電勢分布 任務二：靈敏電流計表征電勢分布
實驗探究3：靈敏電流計指針偏轉方向與紅黑表筆電勢高低的關系
實驗探究4：利用靈敏電流計描繪等
量異種電荷周圍等勢面
任務達成：利用電勢差表征幾種常
見電場的電勢分布
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