物理：新人教版选修3-1 电势能和电势 （教案）5.doc

本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网选修第一章电势能电势一教材分析本节内容为物理选修中第一章静电场中第四节的教学内容它处在电场强度之后位于电势差之前起到承上启下的作用它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课尤其是用类比的方法达到对新知识的探究同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫教材从电场对电荷做功的角度出发推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的并与重力势能类比说明电荷在电场中也是具有电势能电场力做功的过程就是电势能的变化量而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值因此有必要规定电势能零点对学生能力的提高和对知识的迁移灵活运用给予了思维上的指导作用二教学目标世纪教育网知识与技能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培养对知识的类比能力以及对问题的分析推理能力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利用等势面图象的对称美形态美以获得美的享受美的愉悦21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站自己画图在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网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三教学重点和难点重点理解掌握电势能电势等势面的概念及意义难点掌握电势能与做功的关系并能用此解决相关问题四学情分析通过对必修内容的学习学生对功的计算重力做功的特点重力做功与重力势能变化的关系能量守恒定律等内容已相当熟悉具备了学习本节内容的知识前提但建立起电势能的概念对学生来说相对比较困难的因为电场的概念特别抽象特别是从力与能量两条线上同时研究电场让学生感到有点力不从心知识迁移及灵活运用是学生学习过程中要跨越的一个台阶五教学方法理论类比探究分析归纳21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站讨论分析应用举例体验探究六课前准备挂图七课时安排课时八教学过程一预习检查总结疑惑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21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站二情景引入展示目标第21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站四节电势能和电21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站势一静电力做功的特点本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网让试探电荷在电场强度为的匀强电场中沿几条不同路径从点运动到点我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功世纪教育网21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站其中分析三种情况下的做功的数据结果结合具体的问题情景从中找到共同点和不同点联系前面所学的知识归纳得出相关的物理知识从中发现问题和知识结论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21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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讨论静电力做功与电势能变化的关系21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网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思考讨论对不同的电荷从运动到的过程中电势能的变化情况21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站正电荷从运动到做正功即有则电势能减少正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少负电荷从运动到做正功即有则电势能增加电势能增加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点的重力势能呢进而联系到电势能的求法21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站则以为电势能21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站拓展求电荷在电场21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站中两点具有的电势能高低将电荷由点移动到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点电势能大于在点的电势21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站能反之静电力做负功电势能增加电荷在点电势能小于在21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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三电势我们通过静电力的研究认识了电场强度现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量电势它同样是表征电场性质的重要物理量度21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站通过类比可见若用左图中的或右图中的它们的值是相同的如何来表征这个相同的量呢让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量对知识活学活用上面讨论的是特殊情况下面我们来讨论一般情况如图21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网场可见21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站与成正比即电势能跟电荷量的比值都是相同的对电场中不同位置由于与可以不同所以这个比值一般是不同的电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值是由电场中这点的位置决定的跟试探电荷本身无关得出结论后引导学生类比电场的得来过程提出新的物理量电势来源世纪教育网定义电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值叫做这一点的电势用表示表达式与试探电荷无关电势是标量它只有大小没有方向但有正负单位伏特物理意义电荷量为的电荷在该点的电势能是则该点的电势就是以上结论由学生得出自己能用所学知识进行简单的描叙培养相关应用归纳知识的能力三合作探究精讲点播思索如何来判断电势的高低呢让学生明白根据静电力做功的正负判断电势能的变化进而判定电势的高低现通过具体情景来进行分析21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网与知识进行类比从前面的结论中领会到知识的相通性能对知识进行类比应用四反思总结当堂检测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当做负电荷来进行研究其结果是否一样呢21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站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等势面电场中电势相同的各点构成的面体验性实践寻找等势面找正点电荷和带电平行金属板中的等势面世纪教育网21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站通过体验性实践活动让学生明白到如何去寻找等势面达到对后续结论探究创设前置氛围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等势面与电场线的关系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讨论什么情况下会出现力做功为零的情况引导分析得出电场线跟等势面一定垂直即跟电场强度的21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站方向垂直本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网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世纪教育网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的图形观看图形或挂图结合电场线的特点可得出结论等势面越密电场强度越大等势面21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站不相交不相切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体验性实验测绘两个异种点电荷的静电场分布加强体验性实验的教学让学生形成深刻印象达到对知识应用能力的提高九板书设计第四节电势能和电势一静电力做功的特点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二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我们叫做电势能电势能用表示讨论静电力做功与电势能变化的关系21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站学科网wwwzxxkcom45教育资源门户提供试卷教案课件论文素材及各类教学资源下载还有大量而丰富的教学相关资讯求电荷在某点处具有的电势能零势能面的选择三电势定义电势是标量它只有大小没有方向但有正负本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网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零电势位置的规定四等势面等势面电场中电势相同的各点构成的面等势面与电场线的关系应用等势面由等势面描绘电场线体验性实验测绘两个异种点电荷的静电场十教学反思通过实践教学重在让学生有对比的观点去学习物理知识课中多次用到类比的物理思想让学生对知识有更多的牵连能对前面的知识达到灵活的应用牵带多种方法学习物理知识同时也反映出了选修的设计思想