高二年级选修31物理第一章说课稿电势能和电势Word文档格式.docx
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的求知欲。
-在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。
鉴于以上目标,我确定本节课的教法:
理论、类比探究、分析归纳、讨论
分析、应用举例、体验探究
三、过程分析
复习重力场及上节相关知识:
1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起
将从能量的角度研究电场。
2.复习功和能量的关系:
如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得
动能入手,提出问题:
是什幺转化为试探电荷的动能?
引入新课
(一)、静电力做功的特点(3分钟)
(创设情景)课件展示:
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几
条不同路径从A点运动到B点,计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
(提出问题)
(学生讨论)
分析以上三种情况,渗透理解从特殊到一般,微元法处理问题的物理思
想,并且得出结论:
静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与
电荷经过的路径无关。
拓展:
该特点对于非匀强电场中也是成立的。
可以类比重力做功来理解。
(二)、电势能(15分钟)
(教师引导)类比:
在重力场中移动物体时重力做的功与路径无关及同一
物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。
学生思考:
静电力做功也与路径无关,是否隶属势能?
我们可以给它一个物
理名称吗?
1.电势能:
由于移动电荷时静电力做功与路径无关,电荷在电场中也具有
势能,这种势能我们叫做电势能。
电势能用Ep表示。
2.讨论:
静电力做功与电势能变化的关系
通过知识的类比,让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获
取。
静电力做的功等于电势能的减少。
功是能量变化的量度。
电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动
能相互转化,而他们总量保持不变。
Wab=-(Epb-Epa)=Epa-Epb
电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同
所产生的能量差的物理量。
为大家推荐了高中二年级选修3-1物理第一章说
课稿,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
我以为,《电势能电势和电势差》是静电场一章中涉及基本概念的学习非常
重要和非常困难的一节,同时也是学生进行文理选修后,在物理学习中遭遇
到的第一个十分关键的考验,当然也是继续学习选修3-1电路知识和3-2电
磁感应知识的重要基础,如何处理好这一节的教学,从某种意义上说关系到
学生对物理学习的信心树立和兴趣保持,关系到学生的后续发展,因此处理
好这一节内容的教学至为关键。
由于这一节内容是属于概念教学,既抽象又
逻辑严谨,在实际教学中,教师如何落实新课程理念,领会教材编写意图,
根据学生情况科学合理地处理教材,如何设计有效的学习活动,促进学生的
自主建构呢?
我认为很值得我们研究和反思,事实上在一些教师招考中也是选
择这一内容的教学来甄别教师的教学能力。
正因为如此,我想借此机会将我在教学实践中的思考交流给大家,如有不
妥或错误,敬请批评指正。
一、课标解读
关于电势能、电势和电势差的课标表述有两条:
(课件2)在内容标准之选修
模块3-1电场中有(4)知道电势能、电势,理解电势差,以及例2分析物理学
中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。
如何理解这两条表述呢?
我们知道,静电场具有力的性质和能的性质,电荷在电场中运动时,电场
力对电荷做功,从而引起电势能的变化。
因为电势能是相对的,在研究电场
时,我们往往并不特别关注电荷在电场中某点实际具有的电势能的量值,而
更需要关注电荷在电场中运动时电势能改变的多少,因为能量只有在转化和
转移过程中发生改变才有实际意义,而电势能改变的多少正好与电场力做功
的量值相联系。
(课件3)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,
也就是说电场力做功的本领也是确定的,这就是电势差所反映的电场本身的
性质。
而确定了电场中两点之间的电势差,就很容易计算电场力所做的功,
这为解决问题带来了极大的方便。
因此,电势差应是教与学的重点,是要求
学生必须理解的。
(课件4)而电势能与电势对应,数值的大小与零电势的选择有关,选择不同
的电势零点,描述电场中各确定点的电势以及确定的电荷在该点的电势能是
不一样的,但各确定点间的电势差又是一样的。
而且,电势零点的选择既有
任意性又有限制性,但在物理学中常常选取无穷远处或大地作为电势零点,
因为这样往往比较方便而且自然,而这对于高二学生来讲,要准确理解是有
较大难度的,因此,课标只要求知道。
(课件5)为了帮助学生理解电势零点的选择,又在例2中增加了分析物理学
中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理的表述,但并不作为硬性要求。
另外,(课件5)虽然课标中没有关于等势面的相关规定,但考虑到对学习水
平较高的学生,了解等势线和等势面,不仅可以加深对电场能的性质的理
解,也能渗透用有形的数学语言来描述无形的物理规律的科学研究方法,同
时还能提升学生的习题解答能力,因此,补充适当的等势面的知识是需要
的。
二、教材分析
教科版教材的编排思路是:
(课件6)首先回顾重力做功的特点,着重指出重
力做功与路径无关,只与物体的质量以及起点和终点的位置有关,然后通过
理论探究,得出电荷在电场中运动时电场力做功也具有与重力做功相同的特
点,从而开始做了三个类比研究:
由重力场中的物体具有重力势能,类比得
出静电场中电荷也具有静电势能,又由重力对物体做功引起重力势能的变
化,类比得出静电力做功引起电势能的变化,并得出定量关系式WAB=EpA-
EpB(实际教学时还要提炼出WAB=-△Ep),再由重力势能具有相对性类比得
出电势能也具有相对性,指出了选择参考点(实际电势零点)的必要性。
随即
介绍了电势能的系统共有性,同时也指出了类比研究的局限性;
之后,依循通
过做功研究能量变化的科学思想,通过研究在电场中确定的两点间移动不同
电荷时电场力做功的计算,试图寻求一种描述电场能的性质的方法,而这种
方法必须是与试探电荷无关的、完全由电场本身性质(只跟场源电荷电荷量、
电场在空间中的分布情况等)决定的、可以描述电场能的性质的方法。
通过分
析,引导学生认识到,在电场中确定的两点间移动不同电荷时,电势能变化
的量值是不同的,但电势能变化量与被移动电荷电荷量的比值是不变的,然
后分析这个比值,WAB/q=(EpA-EpB)/q=EpA/q-EpB/q(假如电荷是在匀强电
场中沿电场线方向移动的话,这个比值WAB/q=EL,可见),这个比值恰好就
是与试探电荷无关的、完全只与初末位置有关的量,从而定义电势&
phi;
和电
势差U,之后通过例题,一方面进一步理解电势与电势差之间的关联,另一
方面也帮助学生理解电势的相对性和电势差的不变性,并指出通常物理学研
究中电势零点的选取方法。
最后在教材的发展空间中,介绍了等势面。
(简要
介绍新旧人教版编写思路)
(课件7)从物理知识的建构来看,首先电荷在电场中要受到电场力的作用,
若电荷在电场中移动,则电场力就可能对电荷做功,因此,首先从电场力做
功的特点研究切入,正好顺承了之前对电场力的性质的认识,之后始终贯穿
类比探究这条主线,逐一铺展和联系教学内容,能较好地实现概念的同化,
完全符合学生的认知规律,最后由探寻表征电场的能的性质的物理量的研究
过程,逐渐建立电势和电势差的概念,自然生成,而且逻辑性强,跳跃性
小,学生易于接受。
(课件8)从科学方法的渗透来看,第一是着重突出了运用类比研究的科学方
法来理解新的物理知识,第二是依循了在物理2中沿用的功是能量转化的量
度的科学思想研究问题,第三是在电势和电势差的学习过程中,突出了理论
探究,力求加强学生的科学探究能力的培养,还凸显了比值定义法的物理内
涵,这三点渗透都是对学生今后的物理学习很有帮助的。
(课件9)从情绪体验和价值观养成的角度来思考,教材的编排着力突出类比
的思维特征,适当强调类比中的求证环节,旨在让学生体验类比的优越性。
因此,个人认为,(课件9)教科版教材这样的编排亲和力强,思路清晰,重
难点突破较好。
三、学情分析
由前面分析可知,本节教材处理的关键点有两个:
一是如何从电场力做功
的特点研究中发现与重力做功的相似性,并根据这种相似性,运用类比研究
方法,引领学生实现对静电场与重力场知识的同化,从而帮助学生建构静电
场的知识;
二是理清电势能、电势和电势差几个概念的内在联系,突出电场中
的功能关系和建构电势差的概念。
考察高二学生的实际情况,(课件10)他们已经熟知能的概念,具备用功来
量度能量的变化量或者用能量的变化量来量度功的习惯和能力,但是,学生
之前对重力场的认识并不清晰,比如没有明确提出重力场强度(g)、重力势
(gh)等,因此,类比建构电势和电势差的概念依然是比较困难的过程,当然
学生之所以不能顺畅地将重力场中相关知识与方法迁移到电场中来,也是因
为学生没有感受和体验电场力做功与重力做功的相似性,而本身电荷有正负
又使得电场力做功比重力做功、电势能变化比重力势能的变化更加复杂。
加
之本节教材概念性强,而且特别抽象,所以,要注意本节教学中问题解决的
目的真正强调的是三个概念建构的过程而非三个概念的最终表述。
四、教学目标设计
根据前面分析,我以为,本节教材要实现的教学目标主要有以下五点(与书
写三位目标不同):
(课件11)
1、通过比较研究电场力做功和重力做功的特点,认识它们的相似性,感受
保守场力做功的共同点,体会自然界的某些共通性。
2、通过类比重力场特点,认识电场中电荷具有电势能,知道电场力做功与
电势能改变的关系,同时体会类比研究这一科学方法的应用。
3、通过定量分析在电场中确定的两点间移动电荷做功和对应电势能变化的
问题,寻找描述静电场的能的性质的方法,进一步体会比值定义物理量的方
法,认识电势和电势差,理解电势差的概念,培养学生的自学能力、逻辑推
理能力以及抽象思维的能力。
4、通过分析电势零点的选择对确定电场中某电的电势值的意义,了解电势
的相对性和电势差的不变性,知道物理学中通常选取无穷远处或者大地作为
电势零点。
5、认识等势面和等差等势面,知道常见典型电场的等差等势面分布情况。
利用等势面空间分布的对称美,帮助学生获得美的享受、美的愉悦,在学习
知识的同时提高学生对美的感受力和鉴别力。
五、教学重点、难点和关键点
教学重点以上目标2、3、5;
教学难点对电势的定义(&
A=Ep/q和&
A=&
A-0=UA0=WA0/q)以
及以上目标4
教学关键点有五点(课件12):
认识电场力做功与重力做功的相似性;
运用类
比研究方法建立电势能概念;
寻找描述静电场的能的性质的方法;
弄清电势差和
电势的关系,明白电势差和电势的正负的物理含义;
引导认识电势的相对性和
电势差的不变性。
六、教法学法设计
本节教材教学中,教师组织学生分析电场力做功和重力做功的特点,认识
它们的相似性以及通过定量分析在电场中确定的两点间移动电荷做功和对应
电势能变化的的问题,寻找描述静电场的能的性质的方法是教学的关键环
节,要组织学生充分参与分析讨论,才有助于学生对知识的自主建构,因此
宜用讨论法;
(课件13)通过类比重力场特点,认识电场中电荷具有电势能,知
道电场力做功与电势能改变的关系以及分析物理学中通常选取无穷远处或者
大地作为电势零点的道理则宜用讲授法(课件13);
而通过分析电势零点的选择
对确定电场中某电的电势值的意义,了解电势的相对性和电势差的不变性则
宜用练习法(课件13)和讨论法。
七、教学课时安排
(课件13)本节教材教师用书建议用两个课时,个人觉得适合用三个课时完
成。
八、教学过程设计
了吗?
最后祝同学们学习进步。
3.求电荷在某点处具有的电势能
问题讨论:
在上面讨论的问题中,a点的电势能为多少?
学生思考后无法直接求出,不妨就此激励学生,并提出类比方法。
类比分析:
如何求出a点的重力势能呢?
进而得到电势能的求法。
则Epa=Wab(以b为电势能零点)
电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的
功。
4.零势能面的选择
通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面
上的电势能规定为零。
如何判断电荷在电场中a、b两点具有的电势能高低呢?
5.类比重力势能指出:
电势能是标量,有正负,其正负表示大小
(三)、电势(10分钟)
我们通过静电力的研究认识了电场强度,现在要通过电势能的研究来认识
另一个物理量──电势。
它同样是表征电场性质的重要物理量度。
通过类比可见,若用左图中的Ep/m,或右图中的Ep/q,它们的值是相同
如何来表征这个相同的量呢?
让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量,对知识活学活用。
引导学生自学课本,得出电势
1.定义:
电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值,叫做这一点
的电势。
用&
表示。
表达式:
&
=Ep/q(与Ep、q无关只与场源及该点
的位置有关)
2.电势是标量,它只有大小没有方向,但有正负。
单位:
伏特(v)1v=1j/c
物理意义:
电荷量为1c的电荷在该点的电势能是1j,则该点的电势就是
1v。
以上结论由学生得出,自己能用所学知识进行简单的描叙,培养相关应用
归纳知识的能力。
3.思索:
如何来判断电势的高低呢?
让学生明白:
根据静电力做功的正负,判断电势能的变化,进而判定电势
的高低。
现通过具体情景来进行分析。
顺着电场线方向,电势逐渐降低。
4.有相对性(类比高度)
引导学生得出:
应该先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中
其他各点的电势。
零电势位置的规定:
电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即
电势的数值决定于零电势的选择。
因此电势有正负之分,是由于其零电势的
选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。
(四)、等势面(5分钟)
类比地理上的等高线,在电场中引入等势面来表示电势的高低。
1.等势面:
电场中电势相同的各点构成的面。
反证法寻求等势面与电场线的关系,归纳总结可得出:
电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
2.若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的,则能得到书上图1.4-5的图
形。
观看图形或挂图,结合电场线的特点,可得出结论。
等势面越密,电场
强度越大。
等势面不相交、不相切。
3.应用等势面:
由等势面描绘电场线
课件展示:
【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场分布。
加强体验性实验的教学,让学生形成深刻印象,达到对知识应用能力的提
高。
例题巩固训练(7分钟)其设计意图是为了进一步理解巩固本节所学基本
知识,突出对电场力做功与电势能变化、电势高低判断的考查,在设计题目
时要注意把握好难度及深度。
学生小结反思(5分钟)
四、效果分析
电势能、电势的概念比较抽象,在学习时引入重力场的有关概念进行类
比,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.但必需注意要掌握好教
学的深度,引导学生从不同的知识角度能的角度、功能关系的角度学习本节
知识,初次接触电势能电势肯定不能彻底理解掌握,还需要学生自己通过类
比和做一定量的习题来巩固,从一个更高的更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。
最后,希望小编整理的高二年级选修3-1物理第一章说课稿对您有所帮
助,祝同学们学习进步。
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- 年级 选修 31 物理 第一章 说课稿 电势
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