电势与电势差教学设计

《电势与电势差》教学设计《电势与电势差》教学设计 广州市海珠实验中学黎穗梅 广东教育出版社教材 选修 3-1 第一章第四节教学设计（新授课、1 课时） 一、教学设计理念一、教学设计理念 以新课程理念为指导，以建构主义理论为依据，让学生积极参与、体验和感悟，成 为课堂的主体和知识的主动构建者。 二、教学内容的分析二、教学内容的分析 （一）教材的地位与作用（一）教材的地位与作用 《电势和电势差》是静电场这章涉及基本概念学习非常重要和非常抽象的一节。静 电场具有力和能的性质，前面章节从力的角度学习了电场强度， 本节从能的角度进行研 究，也是运用功能转化关系研究电场问题的第一课，应用物理思维方法较多，对学生知 识迁移的能力要求比较高。处理好这一节的教学，关系到学生的后续发展。 ( (二二) )教学内容的编排思路教学内容的编排思路 教材的知识点呈现顺序：静电力做功特点→电势能→电势差→零势点→电势→等势面。 着重突出运用“类比”的方法来解说新的物理知识，并沿用“功是能量转化的量度”的科学 思想研究问题。本设计对教材内容作了“一加一减”的处理： “加”—增加静电力做功与路径 无关的详细推导， “减”——减掉等势面知识，统整到下一节课《电场线与等势面关系》学 习。 三、教学目标的设计三、教学目标的设计 （一）基于课程标准的目标叙写（一）基于课程标准的目标叙写 课程标准规定的目标：知道电势能、电势，理解电势差。 本节教学中应强调的是三个概念建构的过程。 基于课程标准，从知识与技能、过程 与方法和情感态度价值观三个维度叙写教学目标： 三维目标目标叙写 ①①认识认识电场力做功和重力做功的特点 知识 与 技能 ②②认识认识电场中电荷具有电势能，知道知道电场力做功与电势能改变的关系 ③③理解理解电势差的概念 ④④知道知道电势与电势差关系，了解了解电势的相对性和电势差的不变性，知道知道 物理学中通常选取无穷远处或者大地作为电势零点 ①通过比较比较重力做功和电场力做功的特点， 比较比较重力势能和电势能， 比较比较 过程 高度差和电势差，比较比较高度与高度差关系、电势与电势差关系，深刻体会体会 与 类比研究这一科学方法的应用 方法 ②体会体会比值定义物理量的方法 情感态度 体会体会物质世界的多样性与统一性 与价值观 （二）教学重点和难点（二）教学重点和难点 教学重点难点：电势差比值定义 对静电场中确定的两点，在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同，但电 场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的，这就是电势差所反映的电场本身的性质。 而确定了电场中两点之间的电势差，为研究电场问题带来了极大的方便，同时也解开“电 压”概念之谜。因此，电势差应是教与学的重点，是要求学生必须“理解”的，类比建构电 势差的概念是比较困难的过程。 四、教法学法与教学手段四、教法学法与教学手段 （一）学情分析（一）学情分析 这节课是学生进行文理分选修后，在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验。 考察高二学生的实际情况，他们对重力做功与重力势能变化量的关系、高度的相对性等 有初步了解，具备用功来量度能量变化量的习惯和能力，但同时学生对抽象的电场问题 存在畏难心理，通过类比来建构电势和电势差的概念能使学生较顺利地克服困难。 （二）教法（二）教法 类比法、引导讨论法将贯穿整个教学环节。 （三）学法（三）学法 个人自主学习和小组合作学习相结合的学习方法。例如，在学习检测、知识梳理 环节，以学生个人自主学习为主，给学生独立思考的机会；在类比、知识迁移环节，以 小组合作学习为主，注重互相交流。这样，既符合学生的心理发展特点，也符合高中物 理学科的学习要求。 （四）教学手段（四）教学手段 学案导学：沟通“学”与“教”的桥梁, 类比研究时采用对比图的形式，更加形象直观。 多媒体投影的使用：能及时反馈学生学习情况并据此作出激励性评价。 五、教学流程图五、教学流程图 教学始终贯穿类比探究这条主线，逐一铺展和联系教学内容，教学各环节的流程 图如图。 重力势能电势能 温故知新类比迁移梳理小结 电场力做功 的特点 重力做功 的特点 高度差电势差 高度电势 《电势和电势差》教学流程图 六、教学过程六、教学过程 一、探究电场力做功的特点一、探究电场力做功的特点 教学过程教学过程 对比一下以下两种情景对比一下以下两种情景 本环节并不是严格 1． 如图所示， 一个质2．请猜想：图2 中带 的数理证明和推导。 量为m的物体分别沿竖＋q电量的点电荷分 教师着重引导学生发 直平面上的①②③三条别沿①②③三条路径 ① A ① A 路径从 A 运动到 B 点，从 A 运动到 B 点，哪 ② ② 类 学生活动学生活动教师引导教师引导时间时间 现“竖直向下的电场 学生通过 力”与重力的相似特 ③ 路径 B B做功条路径做功多？你能请分析哪③条 E “看－想－点，进而类比得出： 多？说明吗？ 做－听”进“竖直向下的电场力10 行探究式学 做功”也与路径无关。 分 习，请思维学生感悟出竖直向钟 快的同学做 下的电场力”做功特 出说明。点后，从“特殊”走向 A ③ ② ① B A ① A ② ③ B ① ② ③ B “一般”。此时再根据 三幅图，指出对非匀 强电场，电场力做功 3．猜想：电场不一定竖直向下，在其它的静电 场中电场力做功特点一样吗？ 也与路径无关。 结论１：电场力做的功与结论１：电场力做的功与无关无关 设计意图：设计意图：“电场力的功跟电荷移动的路径无关”是静电场的重要规律，是解决静电场 问题的重要依据。但教材没有对这个问题进一步的推理和引导，只用简单的一句话直接 给出这一结论，对学生的学习显得突兀，也难以纳入原有的知识结构中，容易形成认知 障碍。本设计特意增加了此环节，希望预留充足时间让学生探究电场力做功与电荷移动 路径无关。本设计通过“竖直向下匀强电场中电场力做功”与重力做功的特点类比引入， 在相似的情景中让学生快速求答，在学生已有的熟悉的情景中建构，容易实现知识的迁 移，突出学生的主体地位，最后教师再加以点评和鼓励，符合新课程理念。 达成知识能达成知识能 力目标①力目标① 二二 、电场力做功与电势能的关系、电场力做功与电势能的关系 学生活学生活 教学过程教学过程 动动 4 4．．物体从 A 点水平抛出到达5．如图 5，同理，带 B 点，动能将（增加、减＋q电量的点电荷从A 少） ， 这是因为重力做功， 点水平抛出到达B点， 本环节 重力势能（增加、 减少） ， 动能也将（增 难度不 转化而来的。 若物体从B→A点，重力做 功，重力势能。 还记得重力做功与重力势 v0A 能的关系吗？ B 加、减少），你能否通 v0A 过类比找出当中的原 B E 因呢？ 主完成。 太大， 由 学生自 有了前面与重 力做功的类比， 此处学生应该不 难理解。但重力 做功与重力势能 的关系式可能学 生遗忘了，教师 可以通过公式 w G  mg(h A h B ) 教师引导教师引导时间时间 6 分 钟 wG。 给予提示。 结论结论 2 2：电荷在电场中具有能，符号是， 单位。 电场力做功等于电势能的变化量，即电场力做功等于电势能的变化量，即ＷＷ ABAB ＝＝。 当正点电荷从 B→A 点，电场力