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1、高二物理高二物理研究电势能的性质研究电势能的性质导学设导学设 计计教学内容：22 研究电势能的性质目标分解：1 知道电势的概念，知道什么是等势面，2 知道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3 了解如何用等势面来形象地描绘电场中各电势的分布情况，4 知道电势差与电场强度的关系，掌握其适用条，会用U=Ed 处理匀强电场问题。教学重点：明确电场力的功和电势能的变化之间的关系及建立电势差的概念教学难点：理解电场中两点间的电势差由定义，用公式 EUABd 进行有关的计算。学情剖析：通过对必修内容的学习，学生对功的计算，重力做功的特点，重力做功与重力势能变化的关系，能量守恒定律等内
2、容已相当熟悉，具备了学习本节内容的知识前提，但建立起电势能的概念对学生来说相对比较困难的，因为电场的概念特别抽象，特别是从力与能量两条线上同时研究电场，让学生感到有点“力不从心” ，知识迁移及灵活运用是学生学习过程中要跨越的一个台阶方法选择：自主阅读、合作探究、精讲精练活动设计：教具准备：幻灯片,上节所用的教学过程：【自主学习】定义：把电荷在电场中的某一点的电势能与其的比值，叫做这一点的电势。电势定义式：2 相对性：电势的大小与的选取有关，必须先确定零电势点，才能确定某点的电势值，一般选取地面或无穷远处的电势为零。3 矢量性：电势是量，但电势也有正、负之分，电势的正负分别表示比参考点的电势高和
3、低。4 电势的升降情况：沿电场线的方向，电势逐渐。电势的固有性:电势是表示电场能量属性的一个物理量，在电场中某点的电势的大小由决定，与在该点是否放着电荷，电荷的电性、电荷量。三、电势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/，或右图中的Ep/q，它们的值是相同的。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。上面讨论的是特殊情况，下面我们来讨论一般情况：（如图）EpAqE 场 Ls可见，EpA 与 q 成正比，即电势能跟电荷量的比值EpA/q 都是
4、相同的。对电场中不同位置，由于 L 与 可以不同，所以这个比值一般是不同的。电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由电场中这点的位置决定的，跟试探电荷本身无关。得出结论后，引导学生类比电场的得来过程，提出新的物理量电势。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（与试探电荷无关）2电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3单位：伏特（V）1V1/物理意义：电荷量为 1 的电荷在该点的电势能是 1，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。（三）合作探究、精讲点播思索：
5、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。4电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。与电势能相似，我们知道 Ep 有零势能面，因此电势也具有相对性。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。与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？与知识进行类比，从前面的结论中领会到知识的相通性，能对知
6、识进行类比应用。（四）反思总结、当堂检测【思考与讨论】参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是 q 当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？四、等势面【自主解答】学点二：电场的等势面定义：电场中电势的点构成的面。2 特点（1）在同一等势面上移动电荷，电场力；（2）等势面跟电场线处处；（3）电势不等的等势面不相交；（4）电场线由等势面指向等势面。在地理上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后，那我们可以用什么来表示电势的高低呢？学生：在电场中常用等势面来表示电势的高低。等势面：电场中电势相同的各点构成的面。【体验性实践】寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。通过体验
7、性实践活动，让学生明白到如何去寻找等势面，达到对后续结论探究创设前置氛围。观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。2等势面与电场线的关系在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。ABEpAEPbqAqB0讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？引导分析得出：Fv电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。而沿着电场线的方向，电势越来越低。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。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 14的图形。观看图形
8、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方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。【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。【板书设计】22 研究电势能的性质三、电势定义：EP/q2电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。3电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。4零电势位置的规定。四、等势面等势面：电场中电势相同的各点构成的面。2等势面与电场线的关系3应用等势面：由等势面描绘电场线【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场【作业布置】完成优化设计 22 节的习题
