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1、电势能和电势教学设计与反思（新课标人教版，选修3-1第一章第四节） 教材分析1本节内容看不见摸不着，无实际上的体验，学生会感觉比较抽象，难以理解，学习起倍感困难，为了降低学生学习难度，要将学生有感觉有体验的重力场中的重力势能和高度与电势能和电势进行类比学习2学好本节有利于学生进一步理解场能，为后面的磁场能的学习进一步打好基础，学情分析本班学生多数来自农村，学习基础差，接受能力偏低，对本节内容的学习难度更大，更需要利用类比之法，在学生已有的重力势能和高度概念的知识基础上，让学生通过知识的迁移达到理解本节内容。教学目标一、知识目标1.理解电势能的概念及其定义式EP= ，会根据电荷q在电场中移动时电
2、场力所做的功WAB计算电势能变化Ep,会根据电场中某点A的电势A计算电荷q在电场中该点的电势能EPA=qA.2.理解电势的概念及其定义式A=EPA/q知道电势和电势能的都与零电势的选择有关，但电势能变化Ep,与与零电势的选择无关。3.知道在电场中沿着电场线的方向，电势越来越低.4.知道什么是电势能，知道电场力做功与电势能改变的关系.二、能力目标培养学生的分析能力，综合能力三、德育目标使学生能从类似的事物中找出共性.教学重点电势、电势能的概念教学难点电势、电势能的概念引入教学方法类比法教学过程一、复习提问，引入新课问题电场的两个基本性质是什么？学生答电场的两个基本性质：电场对放入其中的电荷有力的
3、作用（电场的力的性质），并使之具有能（电场的能的性质）.引言前面已经学习了电场的力的性质.用场强来描述，今天我们来学习电场的能的性质，二、新课教学提出问题电场的能的性质用什么物理量描述？引导要考虑电场的能的性质，必涉及到电场力的做功.对它的讨论可类比于重力场中的重力做功.问题重力做功有什么特点？学生答重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关.对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多.只要两位置确定，即高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.问题同样为场力做功，电场力做功是否也具有同样的特点呢？引导学生推理在匀强电场E中，电荷从A经任意路径运动到B，则WAB=Eqd
4、Ab其中dAb为A、B间沿电场力方向的位移.结论电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关.指出对非匀强电场，也可证明电场力做功与路径无关.电势能：电荷在电场中也具有势能，叫电势能。问题电场力做跟电势能具有什么关系？答和重力做功与重力势能的变化关系一样，静电力做功等于电势能的减小量WAB=Epa一EpB电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把电荷从这点移动到零势能位置时静电力做的功。定义式：Epa=WAo 问题EPA由什么决定？学生答重力势能由物体的重力mg和位置h决定，EPA也由电荷及其在电场中的置决定。引导学生得出与重力势能一样，电势能数值与零电势能的选取有关，但电
5、势能的变化却跟零电势能的选取无关，故电势差反映了电场本身的性质.物理意义：电势能由电场与电荷共同决定.引导学生讨论，单位：焦耳 符号J矢量性：标量电场力做功可正可负，故电势能也可正可负.正负表示高低.指示应用 Epa = WAo =qEdAo时的两种思路：可连同正负号一同代入.将绝对值代入.功的正负依据电场力的方向和位移（或运动）方向来判断.例题在如图所示的电场中，把点电荷q=+21011C，由A点移到B点，电场力做功WAB=41011J.电荷从A移到B其电势能减小量是多少？若取B点为零电势能点，则电荷在A点的电势能是多少？ 解：由电势能减小量与电场力做功关系，得EP=WAB=41011J又：
6、Epa = WAo=41011J问题大家知道，一个物体所处的高度如何确定？学生答先确定一参考平面的高度为零，物体与参考平面的高度差即为物体的高度.一般选地面为参考平面.问题重力势能mgh跟重力mg的比值有什么特点？其与重力mg有关吗？只由什么决定？那么电荷在电场中某点的电势能Epa跟该电荷q的比值又有什么特点？其与电荷q有关吗？答与电荷q无关，只由电场中位置决定。电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。定义式：A=EPA/q定义方法比值定义法单位：伏特 符号V问题电势与零电势点的选取有关吗？它有正负吗？学生思考回答有，常选大地和无穷远电势为O，电势的正负表示电势的
7、高低。指出一般点电荷形成的电场中取无穷远处电势为零；电器接地时，取接地点、电势为零.教师总结，引导，出示板书电势：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功.等势面：电场中电势相同的点构成的面特点：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。引导得出电势也为一标量，可正可负，正负表示大小.问题某点电势与零势点选取有关，那两点间电势差与零势点选取有关吗？问题既然某点电势与零势点选取有关，那电场中某点的电势是否是可以变化的？引导学生分析某位置的高度与零位置的选取有关.但我们知道这仅是说这一高度的数值，而这一位置的高度是确定的，跟在此处是否放置物体等无
8、关.类似地，某点电势虽与零势点选取有关，但同样也仅是说这一电势的数值，而这一点的电势是确定的，跟在此是否放置电荷等无关.故电势也是描述电场性质的物理量.物理意义：电势是描述电场的能的性质的物理量.过渡电势既然描述电场的性质，故不同点的电势不同，有高低之分，如何判断电势高低呢？引导学生分析沿电场线从A到B移动正电荷电势能减小，即qA qA所以A A结论沿电场线方向，电势越来越低.过渡刚才讨论了电场力做功，这一过程必对应能的转化，类比于重力做功对应使重力势能转化，电场力做功对应也是一种势能的转化，称之为电势能.问题那电场力做功，对应的电势能怎样转化？学生分析重力做多少功，重力势能减少多少？重力做多
9、少负功，重力势能增加多少？类比：电场力做多少功，电势能就减少多少.电场力做多少负功，电势能就增加多少.练习电场中A、B两点的电势是A=800 V,B=200 V,把电荷q=1.5108C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？解：AB=800(200)=1000 VWAB=qAqB = (1.5108)1000=1.5105 J电场力做负功，则电势能增加，增加1.5105J.三、巩固练习1.关于静电场中某点电势的正、负，正确的说法是哪个？A.电势的正、负取决于把电荷从零电势点移到该点的过程中电场力做功的正负B.电势的正、负取决于场源电荷的正、负，若该点处在正场
10、源电荷周围的静电场中，它的电势一定是正的C.电势的正、负取决于零电势位置的选定D.电势的正、负取决于电荷在该点所具有的电势能的正、负答：C2.将带电量为6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3105J的功，再从B移到C，电场力做了1.2105J的功，则电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？解：WAC=WAB+WBC=3105+1.2105=1.8105J可见电势能增加了1.8105J.四、作业1.问题与练1-7题2.预习下节内容电势差六、板书设计1. 电势能：电荷在电场中也具有势能，叫电势能。电势能的大小：电荷在某点的电势能，等于把电荷从这点移动到零势能位置
11、时静电力做的功。(1)定义式：Epa=WAo (2) 物理意义：电势能由电场与电荷共同决定 (3)沿电场线方向，正电荷的电势能越来越低.负电荷的电势能越来越高。2.电势：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功.(1)物理意义：电势是描述电场的能的性质的物理量.(2)沿电场线方向，电势越来越低.3等势面：电场中电势相同的点构成的面特点：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。【学生自查】让学生独立完成本节检测10道试题（六道知识理解，四道知识应用），然后自我改评，检查自已对知识的掌握情况。【教学反思】1、教学有法而无定法。时代在变，观念在变，学生的思维在变，对教师的教学设计，能因学生的变化而变化，是其应该具有的特征。2、探究式教学是物理规律教学的最好的教学模式，但它不是物理教学的唯一模式，只有在实践中证明采用探究式教学最能体现新的课程标准和教学理念的地方采用才是最合理的选择。所以我本节课主要还是采用传统的教学方式结合探究，通过引导学生类比学习来培养学习的自主学习能力。
