人教版选修3-1 第一章 静电场 第5节电势差 教学设计

1.5电势差教学设计 【教材分析】 本节内容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。然后运用理论探究的方法，由电场力做功和电势能的关系导出电场力做功和电势差的关系。使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用WAB＝qUAB来计算。 【学情分析】 高二年级的学生已经具备了一定的自主学习的能力，也接触到了一些物理学常用的思维方法，所以，在教学中对电势差概念的引入，采用类比的方法，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解，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。其次，高二的学生已经具备了一定的分析归纳的能力，他们能够通过自主学习完成对静电力做功与电势差之间的关系的推导，所以在教学过程中，应该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。  【 学法分析】 首先在学生已有的基础上引导学生为什么要提出电势差概念，运用比值法定义电势差引入概念的教学，以加深对该比值式的理解，并学会熟练应用静电力做功的公式进行相关的计算。通过理论探究找到两点间电势差和电势的关系表达式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，并能够理解电势差的数值与零势面的选取无关。让学生明白为什么要学，怎样学，学了有什么用，以此来突破教学的难点。 基于以上分析本节课采用：类比法、演示法、讲授法、启学互动法教学。 【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、通过理论探究得到两点间电势差和电势的关系表达式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。 3、推导得出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。 （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． 【教学重点难点】 重点：电势差的概念； 静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。 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。 【课前准备】 教学媒体　　　　　 多媒体课件、实物投影仪，U型连通器(自制)、灯泡、开关、电池、导线。 知识准备　　　　　 复习电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。复习高度和高度差的概念、高度差和零势点的选取无关。 学生活动设计　　　　　 电势差概念抽象，本课前通过学练稿预习案的形式让学生通过采用类比方法体会电势差的概念。 静电力做功与电势差的关系，主要安排学生讨论、思考，要求学生能推导归纳知识的形式过程。   【教学过程】 教师活动 学生活动 设计意图 （一）预习检查 1、你知道什么叫“类比”吗？ 所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。“类比”法是一种科学的研究方法。 2、类比： 重力场 电场 重力 电场力 重力势能 电势能 重力做功 电场力做功 某点的高度 某点的电势 两点间的高度差 ？？？      学生代表分享自己关于重力场与电场对的结果，其余学生聆听并补 充。           通过类比，加深学生的电势差这一抽象概念的感知。 （二）情景引入、展示目标 引入：对比水位差体会电势差概念 教师演示：（1）高度差是形成水流的原因 教师演示：（2）电势差是形成电流的原因 （三）合作探究、精讲点播 因此在物理学中，电池两端的电压也称之为电势差。 定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压 一、电势差与电势之间的关系 设电场中A点的电势为，B点的电势为 则有 或表示为 显然 典型例题 例1.如图所示为某电场中的等势面，则 UAC＝____________， UBC＝____________，UCA＝____________，UAB＝____________. 思考：若已知UAC、UBC如何求解UAB？ 讨论与交流： （1）、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？ （2）、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？ 引领学生讨论与交流 在重力场中零势能参考平面不同，楼的高度是一定的 在电场中选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电荷的电势差却保持不变。 过渡：引出本节第二个内容 二、静电力做功与电势差的关系 推