高中物理_电势差与电场强度的关系教学设计学情分析教材分析课后反思

1、第6节电势差与电场强度的关系一、教材依据本节课选自人教版高中物理选修3-1第一章第六节“电势差与电场强度的关系”的内容。二、设计思想1. 教材分析电势差与电场强度是描述电场性质的两个重要物理量，电势差是描述电场中能的性质而电场强度则是描述电场中力的性质；这两个物理量虽然从不同的角度上描述了电场的性质，但是通过电场力做功在两者之间建立起了联系。教材中以匀强电场为例通过分析和推理导出电场强度与电势差之间的关系；通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。因此从教材上来看，本节课内容起到了一个桥梁，纽带的作用，将电场的两大重要性质联系起来；2.

2、 学情分析在学习本节课之前，同学们已经对电场强度，电势，电势差这些概念有了较好的了解，并且已经掌握了电场力做功的特点，知道了电场力做功与电势能变化的关系。也懂得利用这些知识去解决一些实际的问题。高二的学生通过了高一一年的学习已经具备了一定的推理能力，归纳总结能力。所以在本节课中学生应该能够比较容易的推导出匀强电场中电势差与电场强度的关系，然而对于一般电场来讲，电势差与电场强度的关系应该怎样理解，这对于同学们来讲就应该比较困难了。3. 教学设计思路由于本节课是推导出之前学习的两个物理量电势差与电场强度之间的关系，因此本节课首先对以前学过的知识进行复习，然后通过“既然电势差和电场强度都是描述电场的

3、物理量，那么它们之间有关系？”这样的一个问题引出本节课的内容。以此来激发学生的好奇心和求知欲。让学生通过学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。接着教师将特殊情况引导到一般情况，如果不是沿场强方向移动电荷，结论还成立吗？引导学生讨论并得到结论。培养学生的自主探究能力。顺势从新的公式得到电场强度的新单位V/m。接着通过例题的讲解和练习，让学生在练习中使知识点得到巩固，同时通过对习题的解答过程中也让他们尝到成功的喜悦。最后在通过对本节课的小结。将本节课的该掌握的知识点涵盖于其中。三、教学目标物理观念：1. 理解匀强电场中电势差与电

4、场强度的关系。科学探究：2. 从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系。科学思维：3. 能够熟练应用U=Ed解决有关问题.科学态度与责任：4. 培养对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美。四、教学重难点教学重点：匀强电场中电势差与电场强度的关系教学难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中应用。五、教学方法：讲授法和问题启示法为主，学生自主探究和讨论法为辅六、教学过程（一）复习旧知识，引入新课。通过填空的形式让学生回顾电场强度、电势的定义式。（1）电场强度的定义式E=F/q（2）电势的定义式=E/qp要点:描述电场性质的物理量（1）电场强度：描述电场中力的性质，是矢量。（2）电势差

5、：描述电场中能的性质，是标量。问题：通过比较两个公式发现，两者共同媒介是试探电荷，能否通过试探电荷将电场强度与电势联系起来了？引入新课，展示学习目标。（二）新课教学一、推导电势差与电场强度的关系（设计意图：让学生自己完成多媒体所展示的内容，学会亲自推导，了解该关系的来龙去脉，使学生在获取知识的同时，感受到成功的愉悦，进一步培养学生的科学探究精神。）问题一：若沿场强方向移动电荷，电场力做了多少功?如图：表示某一匀强电场的等势面和电场线。沿场强方向把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的距离为d,从能的角度：W=叫从力的角度：W=Fd=qEd由两式得：U=EdAB电势差为UA，场强为E。则电场

6、力所做的功:ABA；t11E问题二：若不是沿场强方向移动电荷,电场力做了多少功?如图，在匀强电场E中，有相距为L的A、B两点，两点连线与场强方向成a角。则A、B两点间的电势差为U,A、B两点间的距离为L,A、ABB'两点间的距离为d。从能的角度：W=叫从力的角度:W=FLcosa二aELcosa二aEd由两式得：U=EdAB（本题由教师提问，学生回答，同时根据学生的回答情况，教师做相应的评价，并指出出现的问题）二、电势差与电场强度关系（教师边板书边讲解边强调，重点强调适用条件和d的含义。结论：1、在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的成绩。2、表

7、达式：U=Ed或：E=U/q（d为沿电场方向的距离）ABAB3、注意：（1）U=Ed的适用条件是匀强电场（2）d为沿电场方向的距离4、在匀强电场中，电场场强的大小等于两点间的电势差与这两点沿电场强度方向距离的比值。5、场强单位：V/m-一推导V/m和N/C的关系。1V/m=1J/cm=1N/c单位关系：1V/m=1N/C例1.图示为匀强电场中的一组等势面。已知相邻的两个等势面间的距离为0.1m,则匀强电场的场强大小为200v/m,方向为水平向右。40v20v0-20v（提问学生，根据出现的问题，给学生点评，并强调电场线的方向与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以方向是水平向

8、右）巩固练习：1.对于公式U=Ed的理解，下列说法正确的是（D）abA. 此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B. a点与b点的距离越大，则这两点的电势差越大C. 公式中的d是指a点与b点之间的距离D. 公式中的d是匀强电场中a、b两点所在等势面间的垂直距离根据学生的回答情况，讲解选项，通过上图来说明D选项正确，帮助学生理解。问题三：沿电场强度方向电势逐渐降低，那电势降低方向就是电场强度方向吗？>>答案：不一定是。沿电场强度方向电势逐渐降低，A点的电势高于B、C、D、E点的电势，AC、AD、AE方向电势都降低，但不是电场强度的方向。只有AB是电场强度的方向。问题四：沿电场

9、方向电势的降落有什么特点？如图，以A为圆心，以AB的长度为半径做圆，在圆弧上长度都相等，分别把AB方向上降低的电势与AC、AD、AE方向降低的电势进行比较。所以可以得出：沿场强的方向电势降落最快。如果AB的长度是1米。则可以得出以下结论：在匀强电场中电场强度在数值上=沿电场方向每单位距离上降低的电势.问题五：在点电荷形成的电场中，A、B、C、三点在同一条电场线上，且AB=BC，贝9：U>UABBC.（填“”，“”或“=”）在点电荷形成的电场中，A、B、C、三点在同一条电场线上，且U=U，贝y：AB<BC（填ABBC"”，“”或“=”）看图讨论：得出一些结论（互动、探讨）小

10、结：判断电场强度大小的方法：1. 电场线的疏密表示电场强度的大小2. 等势面的疏密也可以表示电场强度的大小通过上面的两个问题让学生理解：对于非匀强电场U=Ed，不能用于计算，但是可用于定性分析。（三）达标练习：1. （多选）关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是（BD）A. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B. 沿电场线方向上，相同距离上电势降落一定相等C. 电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大D. 电势降落最快的方向一定是电场强度的方向2. 如图所示，两平行板的金属板A和B间有一个匀强电场，且A板带正电荷，B板带负电荷，电压为8.0V,电场强度方向向下，两

11、板的间距为2cm，而且极板B接地，（即电势巾=0）极板间有C、D两点，C距A板0.5cm,D距B板0.5cm，贝J（D）BA. 两板间的场强为500V/mB. C、D两点的电势相等C. C点的电势叫=2.0VD. D点的电势叫=2-0V3. （多选）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、E、E，电势分别为化、©、©,AB、BC间的电势差分ABCABC别为U、U,则下列关系中正确的有（ABC）ABBCAB>©CB.E>E>ECBAC.U<UD.U=UABBCABBC设计意图：考察了电势与电

12、势差的关系同时还考察了电场强度与电势差之间的关系。通过该题的练习，学生能够应用U=Ed解决实际问题。同时也告诉学生物理中知识点联系非常紧密。六、课堂小结：通过本节课我们知道电场强度与电势差存在必然联系，在匀强电场中有U=Ed，大家要知道这个表达式的适用条件仅适用用于匀强电场。同时表达式中的d指的是沿着电场线方向上的距离（即场上两点所在等势面的垂直距离）。在非匀强电场中虽然不能够用上面的表达式进行计算。但是我们却可以进行定性的分析、判断。七、板书设计：1.6电势差与电场强度的关系1、推导过程w=qUABW=Fd=qEdU=EdAB2、电势差与电场强度的关系:U=Ed或EAB注意:（1）适用条件：

13、匀强电场（2）d是沿场强方向两点间的距离.(3) 单位：V/mlV/m=lN/C3. 理解及应用(1) 匀强电场中求U或者E。(2) 沿场强方向电势降落最快；(3) 对于非匀强电场U=Ed，不能用于计算，但是可用于定性分析；八、作业布置1如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？学情分析在学习本节课之前，同学们已经对电场强度，电势，电势差这些概念有了较好的了解,并且已经掌握了电场力做功的特点，知道了电场力做功与电势能变化的关系。也懂得利用这些知识去解决一些实际的问题。学生通过学习已经具备了一定的推理能力，

14、归纳总结能力。所以在本节课中学生应该能够比较容易的推导出匀强电场中电势差与电场强度的关系，难点是公式UEd的使用条件以及应用，所以对于这节课的教学,首先让学生自己动手推导,AB寻找到关系，也体验推动的乐趣，然后再利用所建立起来的关系解决相关的问题，但在各种图象d不在电场方向时的处理，学生还是很难把握。然而对于一般电场来讲，电势差与电场强度的关系应该怎样理解，这对于同学们来讲就应该比较困难了。效果分析由于本节课所教的班级为非选物理学科的班级，一周只有两节物理课，学生的物理基础知识不是非常牢固，再者我们学校的生源较差，底子薄，学习习惯较差，尤其是学生的计算能力更差，学生课堂反应不是很好，即使会的东

15、西，也不敢大胆的说出来，恐怕回答错误，尤其是在录课室，后面还有很多的教师听课，学生的胆怯的心理较大，造成课堂气氛不活跃，但是从课堂检测的结果来看，大部分学生已经掌握本节的知识点。教材分析教材使用人教版物理选修3-1，本节内容主要是研究电势差与电场强度之间的关系，电势差与电场强度是本章重要的概念，它们分别描述了电场的两大性质：能的性质和力的性质，前者是标量，后者是矢量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系，教材中以匀强电场为例通过分析和推理导出电场强度与电势差之间的关系;通过分析寻找物理量之间的内在联系,培养学生对科学的探究精神，同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。因此从教材上来看，本节课内

16、容起到了一个桥梁，纽带的作用，将电场的两大重要性质联系起来。在教学过程中，对于非匀强电场，只要求学生定性了解电势差与电场强度的关系;对于匀强电场，也只要求学生了解它们的定量关系式即可。课堂评测练习1(多选)关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系，下列说法正确的是()A. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积B. 沿电场线方向上，相同距离上电势降落一定相等C. 电场强度越大，则任意两点间的电势差也越大D. 电势降落最快的方向一定是电场强度的方向2. 如图所示，两平行板的金属板A和B间有一个匀强电场，电压为8.0V,电场强度方向向下，两板的间距为2cm，而且极板B接地(即电势巾b=

17、76;)极板间有C、D两点，C距A板0.5cm,D距B板0.5cm，贝9()A.两板间的场强为500V/mBC、D两点的电势相等C. C点的电势巾C=2.0VD. D点的电势巾D=2.0V3. （多选）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E、E、E，电势分别为©、©、ABCAB别为u、u,则下列关系中正确的有（）ABBC©C，AB、BC间的电势差分B. E>E>ECBAD.U=UABBCC. uvuABBC教学反思1. 这节课的重点就在公式的理解，特别是在d不在电场方向时如何处理；2. 在讲解时特别要把

18、握好电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化之间的关系,这两个关系之间的内部逻辑，但也不要指望学生在一节课就解决所有问题；3教学中重视启发学生联想，分析物理量间的关系，要使学生不仅知道结论，并会推导得出结论以及在一定条件下正确应用结论；4. 本节课引入不够，应该以知识结构图的形式引出课题，通过知识网络图使学生掌握的知识更加牢固；5. 讲解d不在场强方向时，应该多画倾斜的图，让学生学会自己找到d在电场方向上的距离；6部分练习难度大，学生刚学习，应该还做不出来，应该等下节习题课再讲；7电场强度与电势的关系没有讲，下一节课还要讲，同时还要做部分练习题目。课标分析依据物理课程标准，要求学生知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。通过学习可知电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，两者从不同的角度对电场性质进行描述。虽然前者是矢量后者是标量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。对于一般的电场，学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。但对于匀强电场,要求学生了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差之间的关系式,并通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿电场方向每单位