高中物理-电势能教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计：导入新课课件展示表格：特征或现象实验室起电机放电天空雷电a有不规则形状的火花放射有不规则形状的强烈火花放射b有噼啪声有轰鸣声c能点燃易燃物会引发森林火灾d可用导线传导到另外的地方是否也可用导线传导到另外的地方？根据表格中的现象或者特征判断：天空雷电是否也可用导线传导到另外的地方呢？你判断的依据是什么？是，类比法再展示表格：特征或性质静电场重力场a对场中的电荷有力的作用对场中的物体有力的作用b用比值“F/q”表示场的强弱用比值“F/m”表示场的强弱c通过类比你能得到什么？物体处于重力场中具有重力势能通过类比得到，电荷在电场中应该具有能量。过渡：今天我们继续利用类比法研究电场的性质。情景引入：思考：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动，动能怎样变化?是什么力做功使得试探电荷的动能增加了？静电力做功2.根据能量守恒定律，是哪种能量转换为动能的呢？这就是我们这节课要学习的能量，由于这种能量和静电力做功有关，所以先研究静电力做功。1．静电力做功的特点结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。q沿直线从A到BW=FLQUOTEcosθcosθq沿折线从A到M、再从M到BW=WAM+WMB=F|AO|+F|OB|QUOTEcos900cos900=FLQUOTEcosθcosθq沿任意曲线线A到B（微元法）将曲线分为n段，每一小段都可认为是直线，则：W=W1+W2+…+Wn=QUOTEi=1nFlicosθii=1nFli【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。引起思考：跟哪种力做功具有相似的特点呢？重力做功引领学生回顾静电力回顾重力做功及重力势能?写出静电力做功和电势能变化的关系。思考：若静电力做功和路径无关，物体在同一位置A点的重力势能是确定的还是不确定的？若重力做功和路径有关呢？确定的，不确定，那样的话就失去了重力势能的意义。类比：正因为重力做功与路径无关，才使得物体具有了凭借其位置而具有的确定的势能即重力势能；同样的，静电力做功也与路径无关，因此电荷在电场中也具有了凭借其位置而具有的势能，这种势能叫电势能。二、电势能1．电势能符号：Ep思考：1、在本节课开头的例子中，当静电力做功的时候，是什么形式的能量转化成了动能？2、类比重力做功与重力势能的关系，假设电荷是从A点移动到B点，你能写出静电力做功和电势能的关系表达式吗？ 即电场力做的功等于电势能的减少量分析下面两幅图中重力势能的变化：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大3、思考：重力势能具有相对性，电势能也具有相对性吗？提示：根据重力做功和重力势能变化的关系，根据重力做功只能确定重力势能的变化量，若想要确定物体在某点的重力势能，怎么办？请类比说明电势能。需要确定零势能点电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。小结：类似于重力势能，电势能是相对的。通常把电荷在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电势能规定为零。思考：重力势能属于物体和重力场组成的系统，电势能也属于电荷和静电场组成的系统吗？没有物体或者重力场，就没有重力，也就没有重力做功，就不会有重力势能。因此，重力势能属于物体和重力场组成的系统。类比可说明电势能。小结:类似于重力势能，电势能是电荷和电场系统所共有的根据前面的学习，请你总结一下静电场和重力场有哪些相似的性质呢？性质或特征重力场静电场1受重力受静电力2用比值表示场的强弱用比值表示场的强弱3重力做功与路径无关静电力做功与路径无关45重力势能电势能6相对性相对性7系统性系统性例1.如图,在场强的匀强电场中,把点电荷q=+1c沿电场线方向从A移动到B,AB相距L=1m,则电场力做功为多少?电势能如何变化?（2）设电荷在A点的电势能，则电荷在B点具有的电势能多大？板书解题步骤。答案：（1） 电势能减少（2）WAB=EPA－EPB=103J，思考：电势能为负值的意义是什么？表明电荷的电势能比在零势能点位置的势能小。分析讨论：物体在重力场中移动时重力做功，与电荷在电场中移动时静电力做功虽然相似，但存在差异，你能说一说这种差异吗？在同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷，静电力做功相反，电荷的电势能的变化也是相反的。课堂小结：一、静电力做功的特点二、电势能1.功能关系2.电势能的相对性3.电势能的系统性学情分析：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.效果分析：设计的初衷是利用类比法使学生进一步的学习电场的性质，通过表格给出起电机放电和雷电的特征情景得出类比法，然后类比重力场学习电场中的静电力做功特点，电势能及其性质。从课堂反应来看，在一定程度上达到预期的目的，但是有很多瑕疵，比如衔接不好，语言琐碎，缺少集体活动。教材分析：本节内容为物理选修3－1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，推知在匀强电场中静电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。静电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。评测练习：例1.如图,在场强的匀强电场中,把点电荷q=+1c沿电场线方向从A移动到B,AB相距L=1m,则电场力做功为多少?电势能如何变化?（2）设电荷在A点的电势能，则电荷在B点具有的电势能多大？板书解题步骤。答案：（1） 电势能减少（2）WAB=EPA－EPB=103J，课后反思：电势是静电学的核心概念之一，在高中物理中占有十分重要的地位。采用教师引导下的探究式教学方法，充分研究、挖掘教材的科学探究要素，以科学探究为学生的主要学习方式，发挥学生的积极性、主动性和创造性。对于电场这一章而言，电场强度、电势、电势差、电势能和电功是这一章的重点，如果掌握了这几个概念，那么这一章的学习就会易如反掌。目前物理教学中在学科方法教育上存在的问题：只重视知识的传授，不注重方法教育，在平日教学中，教师一味的追求分数，只要学生会做题，能得高分