电势差 电势 教学设计.doc

第五节 电势差 电势【设计思想】物理知识与一般的文化知识存在着密切的联系，在教学中如能把物理概念整合到更广阔的文化背景中，就能使学生更深刻地理解这一概念。在本节课的教学中，通过对包含“势”字的词语的讨论，使学生理解“势”的一般含义，这样有利于学生深刻理解电势概念。明确“势”的含义后通过“地势”、“地势差”创设情境，引出课题。类比是人类研究、理解未知事物的一种有效而常用的方法。学生对重力场中“地势”的概念，水流从“地势”高处流到“地势”低处的现象及重力做功跟初末位置的“地势差”有关的规律有直观的印象。所以从“地势”概念出发，通过类比建立电势概念，是一种易于理解而直观的方法。在教学中，采用学生讨论和分组探究的方法，得出结论后，教师点拨拓展，体现教师主导，学生主体的师生关系。【教材分析】本节介绍电势差及电势的概念，从电场的能的性质来认识电场。电势差、电势的概念较为抽象，要选择适当的引入方式帮助学生理解概念。对电场力做功与电势能的介绍也要详尽，主要是在实际问题中它们的应用非常广泛。本节的教材特点是：新概念比较多且抽象难以理解，各概念间的关系不容易把握，类比方法在本节得到了充分的应用。【学情分析】本节内容难度较大，学生不易理解。在第七章中学习了重力势能，学生对高度、高度差、重力做功、重力势能已有一定认识，具有了一定的知识迁移能力。而电势、电势差、电场力做功、电势能与上述概念有类似之处，因此，可以让学生通过类比学习新知识。在学习中，这两个概念和它们之间的关系难学难懂，在教学中应仔细讲解，对重点和难点进行强调。【教学目标】1知识与技能（1）理解电势差的概念及其定义式，会根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功计算电势差，会根据电势差计算电荷q在电场中移动时电场力所做的功。（2）理解电势的概念，知道电势与电势差的关系，知道电势的本质是电势差，某点的电势等于该点与零电势点之间的电势差，知道电势的值与零电势点的选择有关。（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。2.过程与方法通过与重力场类比，理解电场中电势和电势差的概念。利用学生已经掌握的知识进行类比、概括讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，逻辑推理能力，以及抽象思维的能力。培养学生的类比分析能力以及从广阔的文化背景知识理解物理概念的思维习惯。3情感态度与价值观通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生自我更新知识的能力，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、电势差概念的引入【教学方法】讲授法、问答法、讨论法【教学用具】多媒体投影系统、课件、三角板【课时安排】2课时【教学过程】第一课时、复习提问，导入新课教师：在第七章中，我们学习了重力势能，首先回顾一下重力势能的相关知识。学生在教师引导下回答：（1）物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。（2）高度具有相对性，重力势能具有相对性，与零势能参考面的选取有关。（3）重力做功只跟初末位置的高度差有关，与路径无关。教师：在“重力势能”中，有一个“势”字，它表示什么含义呢？“势”是一个很抽象但很常用的概念，请大家回忆出一些包含“势”字的词语。学生：“形势”、“姿势”；“蓄势待发”、“权势”、“势如破竹”、“仗势欺人”；“优势”、“劣势”等等。教师：请同学们归纳出“势”这一概念的含义。学生：前面这组词语说明了“势”是与位置、姿态有关的东西；中间这组词语说明了“势”是一种潜在的力量、趋向、能力；后面这组词语说明了“势”是一种相对性的东西。教师：势是一个位置（或姿态）相对与另一个位置（或姿态）所具有的潜在的力量、趋向、能力或本领。AB在重力场中，物体会自动地从高处落到低处。如图，物体在A点，如果没有阻碍作用，它就会自动地运动到B点。A、B这两位置之间潜在着一种做功的能力，使物体在A点，具有向B 点运动的趋势。物体从A点运动到B点的过程中，重力就会对物体做功使物体获得动能。A点对于B点存在着一种优势。相反，B点相对于A点处于劣势。要使物体从B点运动到A点，就需要输入能量，使物体克服重力做功。由此可见重力场中存在着一种势，我们不妨把它叫做地势。水会自动地从“地势”高处流到“地势”低处，这是大家熟知的说法。例如，中国的地势西高东低，每个位置都有地势，不同位置地势不同，有地势差。ABq与物体在重力场中移动重力做功类似，电荷在电场中移动电场力也要做功。例如，把一个正电荷q在电场中从A点由静止释放，它会在电场力作用下向B处移动，在此过程中电场力做功使电荷获得动能。可见电场中A点相对于B点存在一种优势，A、B这两位置之间潜在着一种对电荷做功的能力。这就是说，电场中存在着一种与位置有关的势，我们把它叫做电势。电场中每个位置都有电势，不同点电势不同，有电势差。、新课教学一、电势差ABqEqS以匀强电场为例，将正电荷q从A点移动到B点，电场力做的功大小为，在这里，是一个与电荷本身无关的量，我们将这一比值叫做A、B两点间的电势差。投影展示相关问题。电势差的单位是什么？电势差是标量还是矢量？电势差的物理意义是什么？电势差和什么因素有关，和什么因素无关？学生讨论，教师引导。教师总结：1定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与电荷量q的比值，叫做A、B两点间的电势差。2定义式：（比值定义法）3电势差是标量，有正、负、零之分，且4单位：伏特，符号：V，1V=1J/C。如果1C的正电荷在电场中由一点移动到另一点，电场力所做的功为1J，这两点间的电势差就是1V。5物理意义：是反映电场能的性质的物理量，在数值上等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力所做的功。二、电场力做功教师：电场力做功有什么特点，类似于哪个力做功？根据功的求法，如何求电场力所做的功？学生进行小组讨论，结合已有知识分析问题，得出结论。教师总结学生得出的结论并点拨拓展。1特点：只与初末位置有关，与电荷运动路径无关。2求法（1） （只适用于匀强电场）（2） （普遍适用）（3）动能定理 （普遍适用）第二课时三、电势教师：物体A的高度是多少？A3m3m3m1mB学生：1m，4m，7m，0m，-2m等等。教师：为什么会出现不同的答案？学生：因为选的零高度不同。教师：高度是相对的，与零高度的选取有关。如何计算A、B的高度差？学生：在选取了零高度的前提下，用A的高度减去B的高度。教师：现在我们分三组计算A、B的高度差，第一组选一楼地面为零高度，第二组选三楼地面为零高度，第三组选B的高度为零高度。将结果填在表格中。投影展示表格。组别内容A的高度B的高度A、B的高度差第一组第二组第三组学生分组探究并填表。组别内容A的高度B的高度A、B的高度差第一组7m3m4m第二组1m-3m4m第三组4m0m4m教师：从表格中能得出什么结论？学生：不同的组选的零高度不同，A、B的高度不同，但高度差相同。教师：注意第三组的数据，当选B的高度为零高度时，A的高度和A、B的高度差有什么关系？学生：选B的高度为零高度时，A的高度等于A、B的高度差。教师点拨：选取零高度以后可以用物体与零高度的高度差表示这个物体的高度。上节课我们学习了电势差，电势差是电势之差，请同学们根据刚才的研究过程，探究电势差与电势的关系。学生类比高度差与高度的关系，探究电势差与电势的关系。教师点拨拓展。1 定义：电场中某点与零电势点之间的电势差叫做该点电势。2 某点电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零电势点时电场力做的功。3电势是标量，有正、负、零之分，即有高低之分。4电势与零电势点的选取有关，即电势具有相对性，电势差与零电势点的选取无关，是绝对的。5零电势点的选取是任意的，通常选无穷远处或大地为零电势点。6电势高低的判断方法（1）计算电势差，根据的正负判断。若，则，若，则。（2）根据电场线方向判断沿着电场线的方向，电势越来越低。（3）根据场源电荷判断在正电荷产生的电场中，各点电势均为正值，离它越近，电势越高；在负电荷产生的电场中，各点电势均为负值，离它越远，电势越高。四、电势能教师：物体在重力场中具有重力势能，而电荷在电场中也具有能电势能。重力做功与重力势能变化有什么关系呢？学生：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增大。重力做功是引起重力势能变化的唯一原因。教师：类似的，电场力做功与电势能变化有什么关系呢？学生类比重力做功与重力势能变化的关系，根据以前所学知识进行总结、概括。1定义：由电荷和电荷在电场中的相对位置决定的能量叫做电势能。2理解（1）电势能具有相对性，与零电势能点的选取有关。（2）电势能是标量。有正、负、零之分，且表示大小，（3）电场力做功是引起电势能变化的唯一原因。电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增大，电场力的功是电势能变化的唯一量度。（4）电势能大小的判断方法由判断由判断、小结、作业布置1电场中两点间电势差，类同重力场中两点的高度差。，计算时带入正负号。2设定零电势点，由电势差定义各个点的电势，电势的本质是电势差。3作业：课后练习四，练习册课时6、板书设计一、 电势差1定义2定义式3理解二、 电场力做功1特点2求法三、电势1定义2理解3电势高低的判断方法四、电