2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第一章 第5節(jié) 電勢差 教案2.doc

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2019-2020年人教版高中物理選修3-1 第一章 第5節(jié) 電勢差 教案2 【教材分析】 本節(jié)內(nèi)容再次運用類比的方法，把電勢差與高度差進行類比引入電勢差的概念。同時，得出電勢差與電勢零點的選擇無關(guān)。在物理學中，特別是在技術(shù)應(yīng)用方面常用到的是電勢差的概念，電勢差往往比電勢更有意義。然后運用理論探究的方法，由電場力做功和電勢能的關(guān)系導(dǎo)出電場力做功和電勢差的關(guān)系。使求靜電力做功的計算十分方便，不必考慮靜電力的大小和電荷移動的路徑，特別是對于靜電力是變力時，就只能用WAB＝qUAB來計算。 【教學目標】 （一）知識與技能 1、理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量 2、通過理論探究得到兩點間電勢差和電勢的關(guān)系表達式，知道兩點之間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系，培養(yǎng)對比學習的學習方法，培養(yǎng)邏輯思維能力。 3、推導(dǎo)得出在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關(guān)系，會應(yīng)用靜電力做功的公式進行相關(guān)的計算。 （二）過程與方法 培養(yǎng)學生的分析能力，抽象思維的能力，綜合能力 （三）情感態(tài)度與價值觀 　 通過對原有知識的加工，對新舊知識的類比、概括，培養(yǎng)學生知識自我更新的能力． 【學情分析】 高二年級的學生已經(jīng)具備了一定的自主學習的能力，也接觸到了一些物理學常用的思維方法，所以，在教學中對電勢差概念的引入，采用類比的方法，以增強知識的可感知性，這有助于學生的理解，這樣使學生在已有知識中逐步理解，能幫助學生真正掌握電勢差的概念。其次，高二的學生已經(jīng)具備了一定的分析歸納的能力，他們能夠通過自主學習完成對靜電力做功與電勢差之間的關(guān)系的推導(dǎo)，所以在教學過程中，應(yīng)該從一個更高的全面的基準點對已學知識進行綜合，加強學生自身知識的再更新能力。 【學法分析】 首先在學生已有的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學生為什么要提出電勢差概念，運用比值法定義電勢差引入概念的教學，以加深對該比值式的理解，并學會熟練應(yīng)用靜電力做功的公式進行相關(guān)的計算。通過理論探究找到兩點間電勢差和電勢的關(guān)系表達式，確定兩點之間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系，并能夠理解電勢差的數(shù)值與零勢面的選取無關(guān)。讓學生明白為什么要學，怎樣學，學了有什么用，以此來突破教學的難點。 基于以上分析本節(jié)課采用：類比法、演示法、講授法、啟學互動法教學。 【教學重點難點】 重點：電勢差的概念； 靜電力做功公式的推導(dǎo)和該公式的具體應(yīng)用。 難點：靜電力做功公式中正負號的應(yīng)用與正負號的物理意義。 【課前準備】 教學媒體　　　　　 多媒體課件、實物投影儀，U型連通器(自制)、燈泡、開關(guān)、電池、導(dǎo)線。 知識準備　　　　　 復(fù)習電場力做功和電勢能的關(guān)系式，電勢和電勢能關(guān)系式。復(fù)習高度和高度差的概念、高度差和零勢點的選取無關(guān)。 學生活動設(shè)計　　　　　 電勢差概念抽象，本課前通過學練稿預(yù)習案的形式讓學生通過采用類比方法體會電勢差的概念。 靜電力做功與電勢差的關(guān)系，主要安排學生討論、思考，要求學生能推導(dǎo)歸納知識的形式過程。 【課時安排】一課時 【教學過程】 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖 （一）預(yù)習檢查 1、你知道什么叫“類比”嗎？ 所謂類比，就是將兩個（或兩類）研究對象進行對比，根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性，進一步推斷它們在其他方面 也可能有相同或類似的屬性。“類比”法是一種科學的研究方法。 2、類比： 重力場 電場 重力 電場力 重力勢能 電勢能 重力做功 電場力做功 某點的高度 某點的電勢 兩點間的高度差 ？？？ 學生代表分享自己關(guān)于重力場與電場對的結(jié)果，其余學生聆聽并補 充。 通過類比，加深學生的電勢差這一抽象概念的感知。 （二）情景引入、展示目標 引入：對比水位差體會電勢差概念 教師演示：（1）高度差是形成水流的原因 教師演示：（2）電勢差是形成電流的原因 （三）合作探究、精講點播 因此在物理學中，電池兩端的電壓也稱之為電勢差。 定義：電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓 一、電勢差與電勢之間的關(guān)系 設(shè)電場中A點的電勢為，B點的電勢為 則有 或表示為 顯然 典型例題 例1.如圖所示為某電場中的等勢面，則 UAC＝____________， UBC＝____________，UCA＝____________，UAB＝____________. 思考：若已知UAC、UBC如何求解UAB？ 討論與交流： （1）、電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？ （2）、電勢的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)嗎？這與力學中學過的哪個概念相似？ 引領(lǐng)學生討論與交流 在重力場中零勢能參考平面不同，樓的高度是一定的 在電場中選擇不同的位置作為電勢零點，電場中某點電勢的數(shù)值也會改變，但電場中某兩點間的電荷的電勢差卻保持不變。 過渡：引出本節(jié)第二個內(nèi)容 二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系 推導(dǎo)：電荷q從電場中A點移到B點，靜電力做功與電勢差的關(guān)系。 WAB= EpA－EpB = qφA— qφB = = WAB＝q(φA－φB) 即 WAB＝qUAB 或 UAB＝ 完成典型例題 例2. 電場中A、B兩點的電勢是A=800 V， B= -200 V，把電荷q= -1.510-8C由A點移到B點，電場力做了多少功？電勢能是增加還是減少，增加或者減少多少？ 討論與交流： (1)、UAB由什么決定？跟WAB、q有關(guān)嗎？ (2)、WAB跟q、UAB有關(guān)嗎？ 觀察、思考、 形式持續(xù)水流的原因---高度差 形成持續(xù)電流的原因—電勢差 教師引領(lǐng)學生推導(dǎo)，學生思考，觀察。 思考并完成題目，小組互相核對結(jié)果。 學生代表板書： UAB=UAC+UCB=UAC-UCB 通過對比例題1分析、思考，學生代表回答： 1、電勢差的正負表示兩點電勢高低 2、電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取無關(guān) 。 這與力學中學過高度差相似。 將本章學過的電場能的性質(zhì)的物理量做一個簡單的知識鏈 學生自主推導(dǎo)，小組核對結(jié)果，教師投影。 自主完成，小組核對。 思考、討論 理解、回答 通過實驗類比，加深學生對電勢差的感知。 培養(yǎng)學生的推理、歸納能力 加深學生對概念的理解，并引出思考討論的問題 加深學生對電勢正負的理解，進一步理解電勢差的物理意義。 再次通過類比使學生理解電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取無關(guān) 。 幫去學生建立知識網(wǎng)路體系。 培養(yǎng)學生的歸納演繹能力，以及利用所學的知識推導(dǎo)新知的能力。 加深學生對關(guān)系式的理解，培養(yǎng)學生靈活應(yīng)用所學知識的能力。 三、典型習題 例3: 在勻強電場中把2.010-9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功410-7J．再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功-6.010-7J．求： （1）A、B、C三點中哪點電勢最高？哪點電勢最低？ （2）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？ （3）把-1.510-9C的電荷從A點移到C，靜電力做多少功？ （4）根據(jù)以上所得結(jié)果，定性畫出電場分布的示意圖，標出A.B.C.三點可能的位置。 分析、回答 小組核對， 教師投影解決學生存在的共性問題。 培養(yǎng)學生的思維能力和分析問題的能力 總結(jié)提升： 應(yīng)用公式 φ＝ , UAB＝ 時應(yīng)注意各物理量都有符號 計算時可代入符號進行運算,結(jié)果的正負就說明所求物理量的大小高低和正負,也可將各物理量均取絕對值代入,然后再由題意分析判斷兩點間的電勢高低關(guān)系或其他問題. 例4：電子伏特是電學中常用的一個能量單位，1電子伏特表示電子在電壓為1V的兩點間移動時電場力所做的功，電子伏特簡稱電子伏，符號為eV。請算出電子伏和焦耳的關(guān)系。 對比自己所做習題的過程，體會教師總結(jié)提升的寓意。 學生完成例4,并交流 學會總結(jié)、反思。 體會1ev =1.6 10-19J的物理含義 四、課堂反饋 習題設(shè)置具有梯度性又具有檢測性 1.對UAB＝1 V的正確理解是(　　) A．從A到B移動q C的正電荷，靜電力做功1 JB．從A到B移動1 C的正電荷，靜電力做功1 J C．從B到A移動1 C的正電荷，靜電力做功1 JD．從A到B移動1 C的正電荷，靜電力做功－1 J 2．如圖所示， A、B兩點間電勢差UAB為20 V，電荷量q＝－210－9 C，按圖中路徑由A點移動至B點，靜電力做的功是多少？ 3.如圖所示的電場中，將2C的正電荷分別由A、C兩點移動到B點時，靜電力所做的功分別是30J、-6J，如果取B點為零勢點，A、C兩點的電勢分別是φA=______，φC=______，AC間的電勢差UAC=______；如果取A為零電勢點，那么φB=______，φC=______，UAC=______． 五、課堂小結(jié) 六、作業(yè)布置 1、完成課本P22第1、3題。 2、課后思維拓展題： （1）、對比電勢與電勢差 （2）、總結(jié)靜電力做功的求解方法 自主完成---小組核對—生生間互相解疑。 學生回答教師問題：本節(jié)課學到哪些知識？ 教師引領(lǐng)學生總結(jié) 鞏固知識點，反饋知識的掌握程度，反饋課堂教學質(zhì)量。 培養(yǎng)學生總結(jié)的學習品質(zhì)。 知識落實性習題與思維開放行題目相結(jié)合，以期更好的培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。 【板書設(shè)計】 第五節(jié) 電勢差 電勢差：電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓 一、電勢差與電勢關(guān)系： 二、靜電力做功與電勢差關(guān)系 WAB＝qUAB 【教學反思】 本節(jié)課雖然作為電場一章中很簡短的一節(jié)，但起著承前啟后的重要作用。在教學中，引領(lǐng)學生運用類比重力場的方法引入電勢差的概念，激起學生對知識的親切感和關(guān)聯(lián)體驗。教學中讓學生盡量多地參與到課堂活動中來，通過理論探究、討論分析等環(huán)節(jié)，靈活采用自主、探究、合作的學習方式，培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維能力和嚴謹?shù)闹螌W精神。 1、在講解電勢差和電勢的關(guān)系時多次利用類比的方法，通過理論與實驗兩份面不斷滲透類比的思想，學生接受電勢差的概念還是比較容易的。 2、電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系，學生判斷較熟練，但是仍有少部分同學在應(yīng)用公式時不能很好的處理符號的問題。