高中物理-選修3教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

3-31.2電勢差電場中某點(diǎn)的電勢是相對零電勢而言的，取不同的電勢零點(diǎn)，電勢的值是不同的，因此電勢具有相對性，但同一電場中，兩點(diǎn)的電勢的差值不因?yàn)榱汶妱莸倪x取而發(fā)生改變，所以電勢差比電勢更有意義、更重要。引入電勢差時，除了用地理位置的高度差來比喻外，還可以列舉數(shù)據(jù)闡述或指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)算，說明在勻強(qiáng)電場中，選定不同的零電勢位置，其中任意兩點(diǎn)的電勢之差保持不變；進(jìn)而指出電勢差的應(yīng)用比電勢更普遍，它的物理意義和公式也就順勢得出了。用電勢差來計算電場力做功時，公式中各物理量取絕對值，電場力做功的正負(fù)要根據(jù)電荷移動的方向與所受電場力方向的具體情況來判定。參考方案:可采取與電勢相同的比值定義法定義電勢差的概念，而后舉帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動電場力做功引起電勢能的變化比，結(jié)合電勢定義及電勢差定義來推導(dǎo)出電勢差等于電勢之差，更符合知識發(fā)生發(fā)展過程。即：WAB=EPA-EPB，UAB=WAB/q，φ=EP/q，UAB=φA-φB。本節(jié)內(nèi)容以電勢的概念為起點(diǎn)，再次運(yùn)用類比的方法，把電勢差與高度差進(jìn)行類比引入電勢差的概念。同時,得出電勢差與電勢零點(diǎn)的選擇無關(guān)。在物理學(xué)中，特別是在技術(shù)應(yīng)用方面常用到的是電勢差的概念，電勢差往往比電勢更有意義。對電勢差概念的引入,考慮到用電場力做功來引入比較具體,且可與力學(xué)中做功的概念直接聯(lián)系起來,教學(xué)中采用類比的方法,類比于力學(xué)中重力做功,通過電場力作功來引入,以增強(qiáng)知識的可感知性,這有助于學(xué)生的理解.在學(xué)習(xí)電勢差的表達(dá)式和定義式時,應(yīng)該注意下標(biāo)的使用規(guī)則和正負(fù)號表示的物理意義。所以,在教學(xué)過程中,從一個更高的全面的基準(zhǔn)點(diǎn)對已學(xué)知識進(jìn)行綜合,加強(qiáng)學(xué)生自身知識的再更新能力,這樣使學(xué)生在已有知識中逐步理解,能幫助學(xué)生真正掌握電勢差的概念。面向的學(xué)生為年級B層次學(xué)生，知識的掌握和學(xué)習(xí)程度較差，所以本節(jié)課的教學(xué)應(yīng)注重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和掌握。選修3-11.5電勢差教學(xué)設(shè)計一、教材分析本節(jié)內(nèi)容以電勢的概念為起點(diǎn)，再次運(yùn)用類比的方法，把電勢差與高度差進(jìn)行類比引入電勢差的概念。同時，得出電勢差與電勢零點(diǎn)的選擇無關(guān)。在物理學(xué)中，特別是在技術(shù)應(yīng)用方面常用到的是電勢差的概念，電勢差往往比電勢更有意義。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能（1）理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量（2）知道電勢差與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān)，熟練應(yīng)用其概念及定義式進(jìn)行相關(guān)的計算（3）知道電勢與電勢差的關(guān)系，（二）過程與方法培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，抽象思維的能力，綜合能力（三）情感態(tài)度與價值觀通過對原有知識的加工，對新舊知識的類比、概括，培養(yǎng)學(xué)生知識自我更新的能力。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：電勢差的概念;（2）靜電力做功公式：的推導(dǎo)和該公式的具體應(yīng)用。（3）難點(diǎn)：靜電力做功公式中正負(fù)號的應(yīng)用與正負(fù)號的物理意義。四、學(xué)情分析對電勢差概念的引入，考慮到用電場力做功來引入比較具體，且可與力學(xué)中做功的概念直接聯(lián)系起來，教學(xué)中采用類比的方法，類比于力學(xué)中重力做功，通過電場力作功來引入，以增強(qiáng)知識的可感知性，這有助于學(xué)生的理解。在學(xué)習(xí)電勢差的表達(dá)式和定義式時，應(yīng)該注意下標(biāo)的使用規(guī)則和正負(fù)號表示的物理意義。所以，在教學(xué)過程中，從一個更高的全面的基準(zhǔn)點(diǎn)對已學(xué)知識進(jìn)行綜合，加強(qiáng)學(xué)生自身知識的再更新能力。這樣使學(xué)生在已有知識中逐步理解，能幫助學(xué)生真正掌握電勢差的概念。五、教學(xué)方法推導(dǎo)公式法、講授法六、課前準(zhǔn)備多媒體輔助教學(xué)設(shè)備或掛圖七、課時安排：一課時八、教學(xué)過程九、教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖十（一）預(yù)習(xí)檢查★問題：電場的兩個基本性質(zhì)是什么？☆答：電場的兩個基本性質(zhì)：電場的力的性質(zhì)（電場力，電場強(qiáng)度）電場的能的性質(zhì)（電勢能、電勢、）在學(xué)習(xí)電勢時，我們知道，選擇不同的位置作為電勢零點(diǎn)，電場中某點(diǎn)的電勢的數(shù)值也會改變，那么，在物理學(xué)中，能不能找到一個更能反映電場的能的性質(zhì)的物理量呢？傾聽、回答鞏固知識點(diǎn)（二）情景引入、展示目標(biāo)重力做功有什么特點(diǎn)？☆答：重力做功與路徑無關(guān)，僅跟物體的重力，物體移動的兩位置的高度差有關(guān)。對同一物體，兩位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差確定，移動同一物體重力做功就相同。★問題：電場力做功具有什么特點(diǎn)呢？☆答：電場力做功也與路徑無關(guān)，僅跟電荷電量、電荷在電場中移動的兩位置有關(guān)?！Y(jié)論：根據(jù)類比法，對于同一電荷，電場力對它所做的功，決定于兩位置，也為一恒量。（三）合作探究、精講點(diǎn)播因此在物理學(xué)中，把這比值定義為電勢差。1、定義：電荷q在電場力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB。2、定義式：★問題：這是采用什么方法定義的？☆答：比值定義法★問題：由什么決定？是否與WAB、q有關(guān)？☆答：僅由電荷移動的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑、WAB、q均無關(guān)。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到?！處煟弘妱莶钆cq、WAB均無關(guān)，僅與電場中A、B兩位置有關(guān)，故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。3、物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。4、單位：伏特，符號：V。1V=1J/C培養(yǎng)學(xué)生的分析能力培養(yǎng)思維、理解能力●二、電勢與電勢差由UAB=φA－φB;▲電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值★問題：電勢差的大小，與選取的參考點(diǎn)有關(guān)嗎？☆答：類比于兩位置的高度差與零位置選取無關(guān)，兩點(diǎn)間的電勢差也與零勢差選取無關(guān)。★問題：電勢和電勢差都是標(biāo)量，他們的正負(fù)號表示什么含義呢？☆答：電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電勢大或小;電勢差的正負(fù)表示兩點(diǎn)的電勢的高低。分析、回答培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析問題的能力●三、功的計算由得分析：應(yīng)用計算時，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果：（1）WAB＞0，電場力做正功，q＞0，UAB＞0或者q＜0，UAB＜0（2）WAB＜0，電場力做負(fù)功，q＜0，UAB＞0或者q＞0，UAB＜0思考、分析培養(yǎng)學(xué)生的分析能力（四）反思總結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)了以下幾個問題：1、電勢差的概念采用比值定義法定義，與檢驗(yàn)電荷q，電場力所做功無關(guān)，僅由電場本身的因素決定，故都表示電場本身的性質(zhì)。2、電勢差類比于重力場中的高度差，這種類比方法是物理問題研究中常用的一種科學(xué)方法。3、應(yīng)用以下公式計算時注意：應(yīng)用計算時，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果：（1）WAB＞0，電場力做正功，q＞0，UAB＞0或者q＜0，UAB＜0（2）WAB＜0，電場力做負(fù)功，q＜0，UAB＞0或者q＞0，UAB＜0當(dāng)堂檢測：1下列說法中正確的是（BC）A．電勢差和電勢一樣，是相對量，與零電勢點(diǎn)的選擇有關(guān)

B．電勢差是一個標(biāo)量，但是有正值和負(fù)值之分

C．電勢差跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)

D．A、B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的，不隨零勢點(diǎn)的不同而改變，所以UAB=UBA2、對于電場中A、B兩點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.電勢差的定義式說明，兩點(diǎn)間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比，與移動電荷的電荷量q成反比。B.A、B兩點(diǎn)間的電勢差等于將正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力所做的功C.將1C電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做1J的功，這兩點(diǎn)間的電勢差為1VD.若電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程，除受電場力外，還受其他力的作用，電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功3如圖所示，a、b是某電場中電場線上的兩點(diǎn)，將一點(diǎn)電荷q從a移到b，電場力做功為W，且a、b間的距離為d，以下說法中正確的是()A.由W=qU可得a、b間的電勢差為W/qB.由W=Eqd可得，a處的電場強(qiáng)度為E＝W/qdC.由W=Eqd可得，b處的電場強(qiáng)度為E＝W/qdD.a點(diǎn)的電勢為W/q傾聽鞏固知識點(diǎn)●五、練習(xí)作業(yè)例4、在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功1.5×10-7J，再把這個電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做功－4.0×10-7J.則（1）A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢最高？哪點(diǎn)電勢最低？（2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？（3）把－1.5×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做的功為多大？九、板書設(shè)計1.5電勢差一、電勢差（1）定義：電荷q在電場力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB。（2）定義式：1.5電勢差習(xí)題1．電場中兩點(diǎn)間電勢差U＝eq\f(W,q)的意義是()A．它是由兩點(diǎn)的位置決定的，與移動的電荷的種類和數(shù)量無關(guān)B．電勢差與電場力做功成正比，與被移動的電荷量成反比C．電勢差的大小等于移動單位電荷時電場力所做的功D．電場中兩點(diǎn)間沒有電荷移動，則電勢差為零2．下面關(guān)于電場力做功和電勢差的說法中，正確的是()A．電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷量決定B．電場力在電場中兩點(diǎn)間移動電荷做功的多少由這兩點(diǎn)間的電勢差和電荷量決定C．電勢差是矢量，電場力做的功是標(biāo)量D．在勻強(qiáng)電場中，與電場線垂直的某個方向上任意兩點(diǎn)間的電勢差均為零3．一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時，電場力做了5×10－6J的功，那么()A．電荷在B處時將具有5×10－6J的電勢能B．電荷在B處將具有5×10－6J的動能C．電荷的電勢能減少了5×10－6JD．電荷的動能增加了5×10－6J4．在靜電場中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則()A．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B．電場線方向一定從b指向aC．b點(diǎn)的電勢一定比a點(diǎn)高D．該電荷的動能一定減小5．在電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差為Uab＝1V，將一電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電子克服靜電力做的功為1eV，則()A．場強(qiáng)方向一定是由b指向aB．場強(qiáng)方向一定是由a指向bC．電子的電勢能增加1eVD．電子的電勢能減少1eV6．如圖所示的點(diǎn)電荷電場中，將試探電荷從A點(diǎn)分別移到以點(diǎn)電荷為中心的同一圓周上的B、C、D、E各點(diǎn)，則靜電力做的功()A．從A到B做功最多 B．從A到C做功最多C．從A到E做功最多 D．做功一樣多7．一個帶正電的質(zhì)點(diǎn)所帶的電荷量q＝2.0×10－9C，在靜電場中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這個過程中，除靜電力外，其他力做的正功為6.0×10－5J，質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.0×10－5J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差為()A．3×104VB．1×104VC．4×104VD．7×104V8、如圖所示是一個正電荷的電場，兩虛線是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓，A、B兩點(diǎn)的電勢差為4V．有一個q＝－1.0×10－8C的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)沿不規(guī)則曲線移到B點(diǎn)，電場力做功為()A．4.0×10－8JB．－4.0×10－8JC．－2.5×10－9JD．路徑不清，不能確定9.如圖所示，在－Q形成的電場中，有a、b、c三點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷的距離為ra<rb<rc，且Uab＝Ubc.則下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)電勢B．a(chǎn)點(diǎn)場強(qiáng)比c點(diǎn)場強(qiáng)大C．同一負(fù)電荷放在c點(diǎn)比放在a點(diǎn)的電勢能小D．同一負(fù)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)與由b點(diǎn)移到c點(diǎn)電場力做功相同10、如圖所示，虛線1、2、3、4為靜電場中的等勢面，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為零．一帶正電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時的動能分別為26eV和5eV，當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置，其電勢能變?yōu)椋?eV時，它的動能應(yīng)為()A．8eVB．13eVC．20eVD．34eV11、如圖所示是一勻強(qiáng)電場，已知場強(qiáng)E＝2×102N/C.現(xiàn)讓一個帶電荷量q＝－4×10－8C的電荷沿電場方向從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，M、N間的距離x＝30cm.試求：(1)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電勢能的變化．(2)M、N兩點(diǎn)間的電勢差．12．為使帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在勻強(qiáng)電場中沿直線勻速地由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，必須對該電荷施加一個恒力F，如圖L1-5-7所示．已知AB＝0.4m，α＝37°，q＝－3×10－7C，F(xiàn)＝1.5×10－4N，A點(diǎn)的電勢φA＝100V，cos37°＝0.8.(不計負(fù)電荷所受的重力)(1)在圖中用箭頭標(biāo)出