高中物理电势能和电势教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

1、高中物理电势能和电势教学设计学情分析教材分析课后反思电势能和电势教学设计【教学目标】1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。2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。3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

2、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，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。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。【教学重点和难点】1重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。2难点掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。【教学课时】 2课时【实验器材准备】 挂图【教学方法】 理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究【教学过程】复习前面相关知识。1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

3、场。2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？引入新课。第四节、电势能和电势一、静电力做功的特点让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。WF|AB|qE|AB| WF|AB|cosqE|AB| WW1+W2+W3+其中FqE|AM| 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

4、：该特点对于非匀强电场中也是成立的。二、电势能寻找类比点：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？1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Ep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？2讨论：静电力做功与电势能变化的关系通过知识的类比，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

5、。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。WAB（EpBEpA）EpAEP【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：正电荷从A运动到B做正功，即有WAB0，则EpAEpB，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A运动到B做正功，即有WABEpB，电势能增加。EPB，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。3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A点的电势能为多少？学生思考后无法直接求出

6、，不妨就此激励学生，并提出类比方法。类比分析：如何求出A点的重力势能呢？进而联系到电势能的求法。则 EpAWAB （以B为电势能零点）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。4零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。拓展：求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。将电荷由A点移动到B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A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B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

7、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。通过类比可见，若用左图中的Ep/m，或右图中的Ep/q，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）EpAqE场Lcos可见，EpA与q成正比

8、，即电势能跟电荷量的比值EpA/q都是相同的。对电场中不同位置，由于L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。1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：Ep/q （与试探电荷无关）2电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3单位：伏特（V） 1V1J/C物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。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

9、的能力。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。4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Ep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。5零电势位置的规定：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？与知识进行类比，从前面的结论中领会到知识的相

10、通性，能对知识进行类比应用。【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q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？【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1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Ep表示。2讨论：静电力做功与电势能变化的关系WAB （EpBEpA）EpAEPB3求电荷在某点处具有的电势能4零势能面的选择三、电势1定义：EP/q2电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3电场线指向电势降低的方向。电势顺

11、线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。4零电势位置的规定。电势能和电势学情分析 考察高二学生的实际情况，他们已经熟知能的概念，具备用功来量度能量的变化量或者用能量的变化量来量度功的习惯和能力，但是，学生之前对重力场的认识并不清晰，比如没有明确提出重力场强度（g）、重力势（gh）等，因此，类比建构电势和电势差的概念依然是比较困难的过程，当然学生之所以不能顺畅地将重力场中相关知识与方法迁移到电场中来，也是因为学生没有感受和体验电场力做功与重力做功的相似性，而本身电荷有正负又使得电场力做功比重力做功、电势能变化比重力势能的变化更加复杂。加之本节教材概念性强，而且特别抽。所以要注意节教学中问题解决的目

12、的。真正强调的是三个概念建构的过程而非三个概念的最终表述。电势能和电势效果分析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。电场强度、电势差、电势能和电功教师们很好讲解，学生们比较容易理解，而电势这个物理量类比应用的较少，平时训练中练习的又少，所以它就变成了学习中的一个薄弱环节，用尽废弃，时间久了容易让人遗忘。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，能得高分就行了，

13、很少渗透方法教育。改进策略：能力与方法是密切相关的，教师要培养学生科学探究能力，就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。物理方法是物理学发展的灵魂，是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法，通常认为有：观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程，实施知识教学与物理学方法教育的良好结合，必然使教学过程更符合学生的认识规律，也更有利于培养学生的科学探究能力。 电势能和电势教材分析电势能和电势是静电场一章中涉及基本概念的学习非常重要和非常困难的一节，同时也是学生进行文理选修后，在物理学习中遭遇到的第一个十分关键

14、的考验首先回顾重力做功的特点，着重指出重力做功与路径无关，只与物体的质量以及起点和终点的位置有关，然后通过理论探究，得出电荷在电场中运动时电场力做功也具有与重力做功相同的特点，从而开始做了三个类比研究：由重力场中的物体具有重力势能，类比得出静电场中电荷也具有静电势能，又由重力对物体做功引起重力势能的变化，类比得出静电力做功引起电势能的变化，并得出定量关系式WAB=EpA-EpB（实际教学时还要提炼出WAB= -Ep），再由重力势能具有相对性类比得出电势能也具有相对性，指出了选择参考点（实际电势零点）的必要性。随即介绍了电势能的系统共有性，同时也指出了类比研究的局限性；之后，依循“通过做功研究能

15、量变化”的科学思想，通过研究在电场中确定的两点间移动不同电荷时电场力做功的计算，试图寻求一种描述电场能的性质的方法，而这种方法必须是与试探电荷无关的、完全由电场本身性质（只跟场源电荷电荷量、电场在空间中的分布情况等）决定的、可以描述电场能的性质的方法。通过分析，引导学生认识到，在电场中确定的两点间移动不同电荷时，电势能变化的量值是不同的，但电势能变化量与被移动电荷电荷量的比值是不变的，然后分析这个比值，WAB/q=( EpA-EpB)/q= EpA/q-EpB/q（假如电荷是在匀强电场中沿电场线方向移动的话，这个比值WAB/q=EL，可见），这个比值恰好就是与试探电荷无关的、完全只与初末位置有

16、关的量，从而定义电势和电势差U，之后通过例题，一方面进一步理解电势与电势差之间的关联，另一方面也帮助学生理解电势的相对性和电势差的不变性，并指出通常物理学研究中电势零点的选取方法。 祝福评测练习、下列说法中正确的是（ ）A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。 、一电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5106J的功，那么 ( )A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势

17、能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J 3、将电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？（2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？Oab+-4、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少 电势能和电势课后反思通过实践教学，

18、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31的设计思想。电势能和电势课标分析新课程理念强调学生的自主探究性学习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。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

19、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。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，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。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。本节内容为物理选修31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。