第十章 电势能、电势、电势差及其与电场强度的关系教学设计（表格式）

教学设计 课题 第十章 电势能、电势、电势差及其与电场强度的关系 第 周 第 节 了 解 学 情 明 确 目 标 一、“三情”（教情、学情、考情）分析 本章内容是在上一章从力的角度描述静电场后起到承上启下作用的一章。本章将从能的角度描述静电场，并为后续电路、磁场部分的学习奠定基础。第一节的主要内容是引入电势能、电势的概念，同时，也对功能关系进行补充和完善。第二节电势差是在第一节基础上的深化、具体化和应用化。而第三节电势差与电场强度的关系则是从力学和能量两个方面通过电场力做功对能量的转化角度使两者之间建立起密切的联系。从内容上看，前三节知识衔接紧密，逻辑条理清晰。可以将这三部分内容作为一个模块进行大单元教学，从而使学生建立起对电场的能的性质的整体认识。 在学习本章知识之前，学生已经对重力做功的特点以及从力的角度描述静电场有了初步的掌握。在以往的学习中，学生接触过类比法，能通过对相似知识点的对比分析得出结论。但由于静电场部分的知识———特别是从能量的角度加以描述比较抽象，学生在充分理解相关内容的过程中仍必然存在一定的困难，需要教师结合学生的分析进行由浅入深的引导。 二、学习目标： 1.物理观念：通过理解电势能、电势、电势差及其与电场强度的关系建立起关于电场的整体能量观。 2.科学思维：通过类比推理深刻理解电场力做功的特点及电势差的概念。借助比值定义法理解电势的概念。 3.科学探究：能沿着“功是能量转化的量度”这一思路，通过理论推导，探究静电力做功的特点，并在此基础上逻辑推演出“电势能”、“电势”、“电势差”的概念及电势差与电场强度的关系。能按照从特殊到一般的方法逐步建立起对电场的能的普遍认识。 4.科学态度与责任：形成严谨求真的逻辑推理习惯和态度 三、学习重点、难点 1.学习重点：建立电势能、电势、电势差的概念，会推导电势差与电场强度的关系。 2.学习难点：能准确理解电势的概念及其与电势能的区别和联系。理解等势面与电场线垂直的深刻原因。能理解电势能、电势的相对性及电势差的绝对性。 教 学 过 程 合 作 探 究 交 流 展 示 一、创设情境、导入新课 如图，一个正电荷q在匀强电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时，静电力做功WAB。 问题一：静电力做正功还是做负功？ 学生：根据恒力做功定义式W=FScosθ知，电场力做正功，即WAB>0。 问题二：电荷的动能如何变化？ 学生：根据动能定理知，WAB=EKB EKA，即电荷的动能增大了WAB。 问题三：根据能量守恒定律，动能增大意味着什么？ 学生：根据能量守恒定律知，一种形式的能量增大，意味着另一种形式的能量在减少。 备 注 启 思 促 联 精 讲 点 拨 二、问题导引、讲授新课 我们把这种电荷在电场中具有的能量叫做电势能，用Ep表示，单位焦耳（J），是标量。这也就是说电场力对电荷做的功等于电荷电势能的减少量，即WAB=EPA EPB。 问题一：而且由此可以看出，当电场力对电荷做正功时，即WAB>0，此时EPA>EPB，表示电荷的电势能减小；同理，当电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增大，这个结论与我们之前学过的哪种形式的能量相似？相关内容是什么？ 学生：重力势能，重力对物体做的功等于重力势能的减少量，当重力对物体做正功时，物体的重力势能减小；当重力对物体做负功时，物体的重力势能增大。而且重力做功与物体的始、末位置有关，而与具体路径无关。 问题二：电场力做功也有类似特点吗？ 创设情境一：如图，将正的检验电荷q从A沿直线移至B，求电场力的功。 学生：由恒力做功公式，W＝F·|AB|cosθ＝qE·|AM| 创设情境二：如图，将正的检验电荷q从A沿折线AMB移至B，求电场力的功。 学生：对AM：W1＝qE·|AM|；对MB：W2＝0；对全程：W＝W1+W2＝qE·|AM| ... ...