高中物理-选修3教学设计学情分析教材分析课后反思

3-31.2电势差电场中某点的电势是相对零电势而言的，取不同的电势零点，电势的值是不同的，因此电势具有相对性，但同一电场中，两点的电势的差值不因为零电势的选取而发生改变，所以电势差比电势更有意义、更重要。引入电势差时，除了用地理位置的高度差来比喻外，还可以列举数据阐述或指导学生运算，说明在匀强电场中，选定不同的零电势位置，其中任意两点的电势之差保持不变；进而指出电势差的应用比电势更普遍，它的物理意义和公式也就顺势得出了。用电势差来计算电场力做功时，公式中各物理量取绝对值，电场力做功的正负要根据电荷移动的方向与所受电场力方向的具体情况来判定。参考方案:可采取与电势相同的比值定义法定义电势差的概念，而后举带电粒子在匀强电场中运动电场力做功引起电势能的变化比，结合电势定义及电势差定义来推导出电势差等于电势之差，更符合知识发生发展过程。即：WAB=EPA-EPB，UAB=WAB/q，φ=EP/q，UAB=φA-φB。本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时,得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。对电势差概念的引入,考虑到用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,通过电场力作功来引入,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.在学习电势差的表达式和定义式时,应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以,在教学过程中,从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合,加强学生自身知识的再更新能力,这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念。面向的学生为年级B层次学生，知识的掌握和学习程度较差，所以本节课的教学应注重基础知识的学习和掌握。选修3-11.5电势差教学设计一、教材分析本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。同时，得出电势差与电势零点的选择无关。在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。二、教学目标（一）知识与技能（1）理解电势差是描述电场的能的性质的物理量（2）知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算（3）知道电势与电势差的关系，（二）过程与方法培养学生的分析能力，抽象思维的能力，综合能力（三）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，培养学生知识自我更新的能力。三、教学重点难点（1）重点：电势差的概念;（2）静电力做功公式：的推导和该公式的具体应用。（3）难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。四、学情分析对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解。在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念。五、教学方法推导公式法、讲授法六、课前准备多媒体辅助教学设备或挂图七、课时安排：一课时八、教学过程九、教师活动学生活动设计意图十（一）预习检查★问题：电场的两个基本性质是什么？☆答：电场的两个基本性质：电场的力的性质（电场力，电场强度）电场的能的性质（电势能、电势、）在学习电势时，我们知道，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点的电势的数值也会改变，那么，在物理学中，能不能找到一个更能反映电场的能的性质的物理量呢？倾听、回答巩固知识点（二）情景引入、展示目标重力做功有什么特点？☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同。★问题：电场力做功具有什么特点呢？☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。▲结论：根据类比法，对于同一电荷，电场力对它所做的功，决定于两位置，也为一恒量。（三）合作探究、精讲点播因此在物理学中，把这比值定义为电势差。1、定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。2、定义式：★问题：这是采用什么方法定义的？☆答：比值定义法★问题：由什么决定？是否与WAB、q有关？☆答：仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径、WAB、q均无关。这些也可由比值定义法定义概念的共性规律中得到。▲教师：电势差与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关，故电势差反映了电场本身的性质。3、物理意义：电势差反映了电场本身的性质。4、单位：伏特，符号：V。1V=1J/C培养学生的分析能力培养思维、理解能力●二、电势与电势差由UAB=φA－φB;▲电势差是电场中两点间的电势的差值★问题：电势差的大小，与选取的参考点有关吗？☆答：类比于两位置的高度差与零位置选取无关，两点间的电势差也与零势差选取无关。★问题：电势和电势差都是标量，他们的正负号表示什么含义呢？☆答：电势的正负表示该点比参考点的电势大或小;电势差的正负表示两点的电势的高低。分析、回答培养学生的思维能力和分析问题的能力●三、功的计算由得分析：应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：（1）WAB＞0，电场力做正功，q＞0，UAB＞0或者q＜0，UAB＜0（2）WAB＜0，电场力做负功，q＜0，UAB＞0或者q＞0，UAB＜0思考、分析培养学生的分析能力（四）反思总结通过本节学习，主要学了以下几个问题：1、电势差的概念采用比值定义法定义，与检验电荷q，电场力所做功无关，仅由电场本身的因素决定，故都表示电场本身的性质。2、电势差类比于重力场中的高度差，这种类比方法是物理问题研究中常用的一种科学方法。3、应用以下公式计算时注意：应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：（1）WAB＞0，电场力做正功，q＞0，UAB＞0或者q＜0，UAB＜0（2）WAB＜0，电场力做负功，q＜0，UAB＞0或者q＞0，UAB＜0当堂检测：1下列说法中正确的是（BC）A．电势差和电势一样，是相对量，与零电势点的选择有关

B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分

C．电势差跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关

D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零势点的不同而改变，所以UAB=UBA2、对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（）A.电势差的定义式说明，两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1VD.若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功3如图所示，a、b是某电场中电场线上的两点，将一点电荷q从a移到b，电场力做功为W，且a、b间的距离为d，以下说法中正确的是()A.由W=qU可得a、b间的电势差为W/qB.由W=Eqd可得，a处的电场强度为E＝W/qdC.由W=Eqd可得，b处的电场强度为E＝W/qdD.a点的电势为W/q倾听巩固知识点●五、练习作业例4、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J，再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10-7J.则（1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？（2）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？（3）把－1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做的功为多大？九、板书设计1.5电势差一、电势差（1）定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。（2）定义式：1.5电势差习题1．电场中两点间电势差U＝eq\f(W,q)的意义是()A．它是由两点的位置决定的，与移动的电荷的种类和数量无关B．电势差与电场力做功成正比，与被移动的电荷量成反比C．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功D．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零2．下面关于电场力做功和电势差的说法中，正确的是()A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷量决定B．电场力在电场中两点间移动电荷做功的多少由这两点间的电势差和电荷量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．在匀强电场中，与电场线垂直的某个方向上任意两点间的电势差均为零3．一个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5×10－6J的功，那么()A．电荷在B处时将具有5×10－6J的电势能B．电荷在B处将具有5×10－6J的动能C．电荷的电势能减少了5×10－6JD．电荷的动能增加了5×10－6J4．在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则()A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小5．在电场中a、b两点间的电势差为Uab＝1V，将一电子从a点移到b点，电子克服静电力做的功为1eV，则()A．场强方向一定是由b指向aB．场强方向一定是由a指向bC．电子的电势能增加1eVD．电子的电势能减少1eV6．如图所示的点电荷电场中，将试探电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点，则静电力做的功()A．从A到B做功最多 B．从A到C做功最多C．从A到E做功最多 D．做功一样多7．一个带正电的质点所带的电荷量q＝2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这个过程中，除静电力外，其他力做的正功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差为()A．3×104VB．1×104VC．4×104VD．7×104V8、如图所示是一个正电荷的电场，两虚线是以点电荷为圆心的同心圆，A、B两点的电势差为4V．有一个q＝－1.0×10－8C的点电荷，从A点沿不规则曲线移到B点，电场力做功为()A．4.0×10－8JB．－4.0×10－8JC．－2.5×10－9JD．路径不清，不能确定9.如图所示，在－Q形成的电场中，有a、b、c三点，它们到点电荷的距离为ra<rb<rc，且Uab＝Ubc.则下列说法错误的是()A．a点电势高于c点电势B．a点场强比c点场强大C．同一负电荷放在c点比放在a点的电势能小D．同一负电荷由a点移到b点与由b点移到c点电场力做功相同10、如图所示，虚线1、2、3、4为静电场中的等势面，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为零．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b两点时的动能分别为26eV和5eV，当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8eV时，它的动能应为()A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV11、如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102N/C.现让一个带电荷量q＝－4×10－8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，M、N间的距离x＝30cm.试求：(1)电荷从M点移到N点电势能的变化．(2)M、N两点间的电势差．12．为使带负电的点电荷q在匀强电场中沿直线匀速地由A点运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F，如图L1­5­7所示．已知AB＝0.4m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F＝1.5×10－4N，A点的电势φA＝100V，cos37°＝0.8.(不计负电荷所受的重力)(1)在图中用箭头标出