选修3-1 第一章
1.5电势差教学设计
一【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。
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、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．
三【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。
四【 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。
五【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。
六【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。
七【课时安排】一课时
八【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
观察、思考、
形式持续水流的原因---高度差
形成持续电流的原因—电势差
教师引领学生推导
通过实验类比，加深学生对电势差的感知。
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
，学生思考，观察。
思考并完成题目，小组互相核对结果。
学生代表板书：
UAB=UAC+UCB=UAC-UCB
通过对比例题1分析、思考，学生代表回答：
1、电势差的正负表示两点电势高低
2、电势差的数值与零电势点的选取无关 。
这与力学过高度差相似。
培养学生的推理、归纳能力
加深学生对概念的理解，并引出思考讨论的问题
加深学生对电势正负的理解，进一步理解电势差的物理意义。
再次通过类比使学生理解
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
推导：电荷q从电场中A点移到B点，静电力做功与电势差的关系。
WAB= EpA－EpB = qφA— qφB = = WAB＝q(φA－φB)
即 WAB＝qUAB
或 UAB＝
完成典型例题
例2. 电场中A、B两点的电势是A=800 V， B= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
讨论与交流：
(1)、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
将本章学过的电场能的性质的物理量做一个简单的知识链
学生自主推导，小组核对结果，教师投影。
自主完成，小组核对。
思考、讨论
电势差的数值与零电势点的选取无关 。
帮去学生建立知识网路体系。
培养学生的归纳演绎能力，以及利用所学的知识推导新知的能力。
加深学生对关系式的理解，培养学生灵活应用所学知识的能力。
(2)、WAB跟q、UAB有关吗？
理解、回答
三、典型习题
例3: 在匀强电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功4×10-7J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功-6.0×10-7J．求：
（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，静电力做多少功？
（4）根据以上所得结果，定性画出电场分布的示意图，标出A.B.C.三点可能的位置。
分析、回答
小组核对，
教师投影解决学生存在的共性问题。
培养学生的思维能力和分析问题的能力
总结提升：
应用公式 φ＝ , UAB＝ 时应注意各物理量都有符号
计算时可代入符号进行运算,结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负,也可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题.
例4：电子伏特是电学中常用的一个能量单位，1电子伏特表示电子在电压为1V的两点间移动时电场力所做的功，电子伏特简称电子伏，符号为eV。请算出电子伏和焦耳的关系。
对比自己所做习题的过程，体会教师总结提升的寓意。
学生完成例4,并交流
学会总结、反思。
体会1ev =1.6 ×10-19J的物理含义
四、课堂反馈
习题设置具有梯度性又具有检测性
1.对UAB＝1 V的正确理解是( )
A．从A到B移动q C的正电荷，静电力做功1 JB．从A到B移动1 C的正电荷，静电力做功1 J
C．从B到A移动1 C的正电荷，静电力做功1 JD．从A到B移动1 C的正电荷，静电力做功－1 J
2．如图所示， A、B两点间电势差UAB为20 V，电荷量q＝－2×10－9 C，按图中路径由A点移动至B点，静电力做的功是多少？
3.如图所示的电场中，将2C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，静电力所做的功分别是30J、-6J，如果取B点为零势点，A、C两点的电势分别是φA=______，φC=______，AC间的电势差UAC=______；如果取A为零电势点，那么φB=______，φC=______，UAC=______．
五、课堂小结
六、作业布置
1、完成课本P22第1、3题。
2、课后思维拓展题：
（1）、对比电势与电势差
（2）、总结静电力做功的求解方法
自主完成---小组核对—生生间互相解疑。
学生回答教师问题：本节课学到哪些知识？
教师引领学生总结
巩固知识点，反馈知识的掌握程度，反馈课堂教学质量。
培养学生总结的学习品质。
知识落实性习题与思维开放行题目相结合，以期更好的培养学生的科学素养。
九．【板书设计】
第五节 电势差
电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电压
一、电势差与电势关系：
二、静电力做功与电势差关系
WAB＝qUAB
九．【教学反思】
本节课虽然作为电场一章中很简短的一节，但起着承前启后的重要作用。在教学中，引领学生运用类比重力场的方法引入电势差的概念，激起学生对知识的亲切感和关联体验。教学中让学生尽量多地参与到课堂活动中来，通过理论探究、讨论分析等环节，灵活采用自主、探究、合作的学习方式，培养学生严密的逻辑思维能力和严谨的治学精神。
1、在讲解电势差和电势的关系时多次利用类比的方法，通过理论与实验两份面不断渗透类比的思想，学生接受电势差的概念还是比较容易的。
2、电场力做功与电势能变化之间的关系，学生判断较熟练，但是仍有少部分同学在应用公式时不能很好的处理符号的问题。
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