2022年《电势与电势差》教设计

1、电势与电势差教学设计广东训练出版社教材广州市海珠试验中学黎穗梅1 课时）选修3-1 第一章第四节教学设计（新授课,一,教学设计理念以新课程理念为指导,以建构主义理论为依据,让同学积极参与,体验和感悟,成为课堂的主体和学问的主动构建者；二,教学内容的分析（一）教材的位置与作用电势和电势差是静电场这章涉及基本概念学习特殊重要和特殊抽象的一节；静电场具有力和能的性质,前面章节从力的角度学习了电场强度,本节从能的角度进行研究,也是运用功能转化关系争辩电场问题的第一课,应用物理思维方法较多,对同学知识迁移的才能要求比较高；处理好这一节的教学,关系到同学的后续进展；二教学内容的编排思路教材的学问点显现次序

2、：静电力做功特点电势能电势差零势点电势等势面；着重突出运用“类比”的方法来解说新的物理学问,并沿用“功是能量转化的量度”的科学思想争辩问题；本设计对教材内容作了“一加一减”的处理：“加”增加静电力做功与路径无关的详细推导, “减”减掉等势面学问,统整到下一节课电场线与等势面关系学习；三,教学目标的设计（一）基于课程标准的目标叙写课程标准规定的目标：知道电势能,电势,懂得电势差；本节教学中应强调的是三个概念建构的过程；基于课程标准,从学问与技能,过程第 1 页,共 11 页与方法和情感态度价值观三个维度叙写教学目标：三维目标目标叙写知道学问熟识电场力做功和重力做功的特点熟识电场中电荷具有电势能,

3、知道电场力做功与电势能转变的关系懂得电势差的概念与知道电势与电势差关系,明白电势的相对性和电势差的不变性,技能物理学中通常选取无穷远处或者大地作为电势零点过程与方法通过比较重力做功和电场力做功的特点,比较重力势能和电势能,比较高度差和电势差,比较高度与高度差关系,电势与电势差关系,深刻体会类比争辩这一科学方法的应用体会比值定义物理量的方法情感态度 体会物质世界的多样性与统一性 与价值观（二）教学重点和难点教学重点难点：电势差比值定义 对静电场中确定的两点,在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同,但电 场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的,这就是电势差所反映的电场本身的性质；而确定了电场

4、中两点之间的电势差,为争辩电场问题带来了极大的便利,同时也解开“电 压”概念之谜；因此,电势差应是教与学的重点,是要求同学必需“懂得”的,类比建构电 势差的概念是比较困难的过程；四,教法学法与教学手段（一）学情分析这节课是同学进行文理分选修后,在物理学习中遭受到的第一个特殊关键的考查；第 2 页,共 11 页考察高二同学的实际情形,他们对重力做功与重力势能变化量的关系,高度的相对性等有初步明白,具备用功来量度能量变化量的习惯和才能,但同时同学对抽象的电场问题存在畏难心理,通过类比来建构电势和电势差的概念能使同学较顺当地克服困难；（二）教法类比法,引导争辩法将贯穿整个教学环节；（三）学法个人自主

5、学习和小组合作学习相结合的学习方法；例如,在学习检测,学问梳理环节,以同学个人自主学习为主,给同学独立摸索的机会；在类比,学问迁移环节,以小组合作学习为主,留意相互沟通；这样,既符合同学的心理进展特点,也符合高中物理学科的学习要求；（四）教学手段学案导学：沟通“学”与“教”的桥,梁类比争辩时接受对比图的形式,更加形象直观；多媒体投影的使用：能准时反馈同学学习情形并据此作出鼓励性评判；五,教学流程图教学始终贯穿类比探究这条主线,逐一铺展和联系教学内容,教学各环节的流程图如图；温故知新类比迁移梳理小结电场力做功重力做功的特点的特点重力势能电势能高度差电势差高度电势电势和电势差教学流程图第 3 页,

6、共 11 页第 4 页,共 11 页六,教学过程 类 一,探究电场力做功的特点教学过程同学活动老师引导时间对比一下以下两种情形本环节并不是严格1如以下图,一个质 2请猜想：图2 中带的数理证明和推导；量为m 的物体分别沿竖q 电量的点电荷分老师着重引导同学发直平面上的三条别沿三条路径现“竖直向下的电场10 A 路径从A 运动到B 点, 从A 运A动到B 点,哪 条路径做 功多？你 B 能同学通过力”与重力的相像特请分析哪条路径做功E “看想点,进而类比得出：B 多？说明吗？做听”进“竖直向下的电场力行探究式学做功”也与路径无关；分钟习,请思维同学感悟出竖直向快的同学做下的电场力”做功特A A

7、B A 出说明；点后,从“特殊”走向B B “一般”；此时再依据三幅图,指出对非匀3猜想：电场不愿定竖直向下,在其它的静电强电场,电场力做功场中电场力做功特点一样吗？也与路径无关；结论：电场力做的功与 无关第 5 页,共 11 页设计意图： “电场力的功跟电荷移动的路径无关”是静电场的重要规律,是解决静电场问题的重要依据；但教材没有对这个问题进一步的推理和引导,只用简洁的一句话直接给出这一结论,对同学的学习显得突兀,也难以纳入原有的学问结构中,简洁形成认知障碍；本设计特意增加了此环节,期望预留充分时间让同学探究电场力做功与电荷移动路径无关；本设计通过“竖直向下匀强电场中电场力做功”与重力做功的

8、特点类比引入,在相像的情形中让同学快速求答,在同学已有的熟识的情形中建构,简洁实现学问的迁移,突出同学的主体位置,最终老师再加以点评和鼓励,符合新课程理念；达成学问能力目标二,电场力做功与电势能的关系同学活教学过程老师引导时间动4物体从A 点水平抛出到达5如图5,同理,带本环节有了前面与重6B 点,动能将（增加,减q 电量的点电荷从A 力做功的类比,少）,这是由于重力做功,点水平抛出到达B 点,此处同学应当不重力势能（增加,削减）,动能也将（增难度不难懂得；但重力转化而来的；加,削减）,你能否通 A v0 太大,由做功与重力势能分如物体从BA 点,重力做过类比找出当中B的 E 原同学自的关系式

9、可能学钟功,重力势能；因呢？主完成；生遗忘了,老师仍记得重力做功与重力势可以通过公式A v0 能的关系吗？B wG mghA hB wG ；赐予提示；第 6 页,共 11 页结论2：电荷在电场中具有 能,符号是,单位；电场力做功等于电势能的变化量,即 AB ；当正点电荷从BA 点,电场力做 功,电势能；学习检测带电量为310-6C的正电荷从电场中的A 点移到B 点,电场力做了-610-5J 的功,如它在 B 点具有210-5J 的电势能,就它在点处的电势能为；设计意图：同学在学案的引导下,运用功能的转化关系可类比得出电场力做功等于电势能的变化量；检测通过简洁的练习目的是检测同学是否能真正懂得电

10、场中的功能关系；达成学问才能目标三电势差同学活教学过程老师引导时间动第 7 页,共 11 页6假如物体的质量从 m 7 同理,点电荷电量从 q 增变为2m,3m,wG 将从 加到2q,3q,点电荷受到的 为什么会要mg hAB 变为 电场力将从 F 增加 显现电势差2mg hAB ,3mg hAB ,到,从A 点到B 点,的概念？这由此可见,重力做功 wG 电场力所做的功也应当增加 样可以促进与 mg 的比值是一个常 到 倍,倍,电场力做功 同学实现知同学再次数；它反映了重力场A,W 电与q 的比值也是一个常 A v0 运用类比识的同化；8B 两点间自身的性质；数；它能反映电场A,B 两点 B

11、 的方法来分E A v0 间自身的性质,能用一个什么钟B 物理量来表示吗？争辩结论3：电场中两点间的电势差等于电场力所做的功与移动电荷电量的比值,用符号 表示,即U；它是 量,单位；两点间的电势差也叫做这两点间的电压；设计意图：如何让同学充分地运用类比把抽象的电场问题纳入到同学已有的熟识的认知体系内,在这一环节特殊重要；为什么会显现电势差概念？为了同学懂得的便利,把电势差类比于高度差h；所以答应同学猜错电场力做功与距离差有关,然后通过图例说明与也有关,这样一来同学印象会更深刻；学习检测2,带电量为310-6C的正电荷从电场中的A 老师通过巡查6同学独点移到B 点,电场力做了610-5J 的功,

12、A,B 两点间课堂即时观看分立完成的电势差U= ；同学做题的情钟第 8 页,共 11 页如电量为-210-6C的负电荷从电场中的A 点移到B UAB 况,引导个别点,电场力做了的功；小组争辩,总如电量为310 -6C 的正电荷从B 点移到A 点,就电结,依据电势场力做功为,UBA = ；差的定义式,总结：UAB wAB 需要带“正负号”运算,UBA = -UBA ；得变形公式qqUAB ；设计意图：这是一道很简洁犯错的题目,缘由是同学未能明确wAB q需要带“正负号”运算,而且对带点粒子做正功仍是负功的判定照旧比较生疏 深要带正负号运算的意识；达成学问才能目标四电势,让同学经受出错,加教学过程

13、同学活动老师引导时间8 如图,A,B 两点间9引入：同理,电势差U AB 领悟电势老师连续8也应当是两个点的电势的运用类比的的高度差hAB = ,图中差,我们得出一个物理量电即特殊的电的高度hA 是以哪里为“零势,因此 UA v0 AB = A B ；势差；方式,引导同学从 “高高度”来确定的呢？（学E B 接着依据A v0 度”的概念,hA hB B 分生回答：地面）即电势差的比领悟出 “电钟hA = hA同理,假如要确定A 点的值定义式推势”的概念,电势A ,也需要选择一个再从 “某处地点为零电势点（例如用O 导出电势的点表示）,就A = U ？即定义式的高度是该A = ？处与零高度第 9

14、 页,共 11 页结论4：假如在电场中选同学只要处的高度择某一点为参考点（零电势点）,就点与参考点之能懂得高度差”,迁移到“某点电势是该点与零电势点的电势差”；同学的分组争辩并不能代替老师的专业引导；为了更简洁懂得电势差的确定性,用 “数 轴 ”模型帮间的电势差叫做点的电的相对性,势,记为A ,单位也就能较好地是；U AB A B 懂得电势的相对性；10 摸索问题对于问（1）假如我们选以B 点为“零高度,题（2）带出那么hA 仍是原先的值A 是A Y B X 的冲突,学吗？同理,A 点的电势生的先通过小组合作讨一个固定不变的值吗？电势受什么影响呢？论的方式学（2）如电势不能确定,电势差是不是也

15、不能习,使各水确定呢？假如是,不就与前面说的：“ U只由AB 两点位置准备,与其他因素无关”相冲突吗？你们能否争辩得出结论呢？平层次的学生都得到提升,层次高13 ,老师引导：坐标X 轴上有固定的两点AB ,当Y 轴左右移动时,A,B 两点的坐标变吗？A,B 两点间的距离差会转变吗？的同学在组织语言说明时得到自我学习检测3,是电场中的三点,将电荷量为1的正电荷分别从,两点移到点,电场力做功分别为10 ,5；深化,水平较差的同学如规定为电势零点,就A ,c,也能通过别第 10 页,共 11 页人的语言引 助同学懂得如规定为电势零点,就 A, 领得到提电势与零电,升；势点有关,结论5：取不同的零电势点,各点的电势 同,题目和总 但电势差与但两点间的电势差；结归纳都可 零电势点选通常选择 或 为电势零点；由同学独立 取无关；如U为正值,说明点电势比点高,完成；UU请