2020-2021學(xué)年1 電勢能和電勢教案設(shè)計(jì)-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

10.1 《電勢能和電勢》教學(xué)設(shè)計(jì)課題 10.1 電勢能和電勢單元10學(xué)科物理年級教材分析本節(jié)內(nèi)容有助于學(xué)生理解電場中能的性質(zhì)，概念抽象，理解難度大，是本章的重點(diǎn)，也是學(xué)生的難點(diǎn)。本節(jié)處在電場強(qiáng)度之后，并且學(xué)好本節(jié)內(nèi)容為以后的電勢差、電功、電動勢、磁場中的能量轉(zhuǎn)化奠定一定的基礎(chǔ)；同時，本節(jié)內(nèi)容也是對功能關(guān)系的補(bǔ)充和完善。因此本節(jié)內(nèi)容具有承上啟下，補(bǔ)充完善的地位。教材中靜電力做功特點(diǎn)與電勢能概念等內(nèi)容類比重力做功特點(diǎn)、重力勢能進(jìn)行講解，理解難度較小。學(xué)情分析學(xué)生有一定的自學(xué)能力和類比分析能力，并且在必修2已經(jīng)學(xué)習(xí)掌握了重力做功特點(diǎn)、重力勢能，因此本節(jié)中的靜電力做功特點(diǎn)與電勢能概念等內(nèi)容學(xué)生有能力通過閱讀自學(xué)完成；學(xué)生的分析能力有限，并且電勢能大小的計(jì)算、電勢的概念抽象難懂，所以需要教師在問題設(shè)計(jì)上多下功夫，多加引導(dǎo)，降低理解難度。學(xué)生對字母推導(dǎo)式缺乏直觀的認(rèn)識，因此將電勢的推導(dǎo)通過具體數(shù)值的計(jì)算，更直觀，有助于降低理解難度。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)一、教學(xué)目標(biāo)1.知道靜電力做功與路徑無關(guān)。2.理解電勢能的概念，認(rèn)識電勢能的相對性。3.理解靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。4.知道電勢的定義方法和定義式、單位。二、核心素養(yǎng)物理觀念：通過研究問題，使學(xué)生能掌握分析問題時抓住主要矛盾，忽略次要因素的方法科學(xué)思維：通過理論探究，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力科學(xué)探究：通過探究體驗(yàn)電勢概念的形成過程及電勢的實(shí)際意義，理解電勢概念．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過電勢能概念建立的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，堅(jiān)持原則，善于合作的良好習(xí)慣．重點(diǎn)理解靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。知道電勢的定義方法和定義式、單位。難點(diǎn)理解電勢能的概念，認(rèn)識電勢能的相對性。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課一、學(xué)習(xí)目標(biāo)展示1.知道靜電力做功與路徑無關(guān)。2.理解電勢能的概念，認(rèn)識電勢能的相對性。(難點(diǎn))3.理解靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。(重點(diǎn))4.知道電勢的定義方法和定義式、單位。(重點(diǎn))二、情景引入一個正電荷在電場中只受到靜電力 F 的作用，由點(diǎn)A運(yùn)動到點(diǎn)B時，靜電力做了正功WAB。由動能定理可知，該電荷的動能增加了WAB。從能量轉(zhuǎn)化的角度思考，物體動能增加了，意味著有另外一種形式的能量減少了，這是一種什么形式的能量呢？了解本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)生觀察圖片思考有目的的學(xué)習(xí) 為引入電勢能的概念做鋪墊講授新課【自學(xué)感知】一、靜電力做功的特點(diǎn)1．特點(diǎn)：在勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2．在勻強(qiáng)電場中靜電力做功：WAB＝qE·L ，其中L為電荷沿電場線方向移動的位移。二、電勢能1．概念：電荷在靜電場中具有的勢能。用Ep表示。2．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力做的功等于電勢能的減少量，WAB＝EpA－EpB。當(dāng)WAB為正值時,Ep A > Ep B，表明靜電力做正功，電勢能減少；當(dāng)WAB為負(fù)值時,Ep A < Ep B ，表明靜電力做負(fù)功，電勢能增加。3．大小：電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于把它從該點(diǎn)移到零勢能位置時靜電力所做的功。4．零勢能點(diǎn)：電場中規(guī)定的電勢能為零的位置，通常把離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地處的電勢能規(guī)定為零。5．系統(tǒng)性電勢能是相互作用的電荷所共有的，或者說是電荷及對它作用的電場所共有的。三、電勢1．定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值。2．定義式：φ＝。3．單位：國際單位制中，電勢的單位是伏特，符號是V,1 V＝1 J/C。4．特點(diǎn)(1)相對性：電場中各點(diǎn)電勢的高低，與所選取的零電勢的位置有關(guān)，常取離場源電荷無限遠(yuǎn)或大地的電勢為0。(2)標(biāo)矢性：電勢是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。5．與電場線關(guān)系：沿電場線方向電勢逐漸降低。【探究解惑】探究一、如何判定靜電力做功的正、負(fù)？(1)若電場力是恒力，當(dāng)電場力方向與電荷位移方向夾角為銳角時，電場力做正功；夾角為鈍角時，電場力做負(fù)功；夾角為直角時，電場力不做功。(2)根據(jù)電場力和瞬時速度方向的夾角判斷。此法常用于判斷曲線運(yùn)動中變化電場力的做功情況。夾角是銳角時，電場力做正功；夾角是鈍角時，電場力做負(fù)功；垂直時，電場力不做功。(3)若物體只受電場力作用，可根據(jù)動能的變化情況判斷。根據(jù)動能定理，若物體的動能增加，則電場力做正功；若物體的動能減少，則電場力做負(fù)功。例1．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12 J，金屬塊克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J ，則以下判斷正確的是( )A．金屬塊帶負(fù)電荷B．金屬塊克服電場力做功8.0 JC．金屬塊的電勢能減少4.0 JD．金屬塊的機(jī)械能減少12 J解析：根據(jù)動能定理可得：WG＋W電＋Wf＝ΔEk，代入數(shù)據(jù)即可求得W電＝－4 J，即金屬塊克服電場力做功4 J，金屬塊的電勢能增加4 J，電場力做負(fù)功，金屬受到的電場力向右，金屬塊帶正電，故A、B、C錯誤；在該過程中金屬塊動能增加12 J，重力勢能減少24 J，因此金屬塊的機(jī)械能減少12 J，故D正確。例2(多選)如圖所示,固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有M、N兩點(diǎn)，已知MQ < NQ。下列敘述正確的是（）A.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則靜電力對該電荷做正功,電勢能減少B.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則該電荷克服靜電力做功,電勢能增加C.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則靜電力對該電荷做正功,電勢能減少D.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),再從N點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn),則該電荷電勢能不變解析:由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的特點(diǎn)可知,M點(diǎn)的電勢高,N點(diǎn)的電勢低,所以正電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn),靜電力做正功,電勢能減少,故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤;負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn),克服靜電力做功,電勢能增加,故選項(xiàng)C錯誤;靜電力做功與路徑無關(guān),負(fù)點(diǎn)電荷又回到M點(diǎn),則整個過程中靜電力不做功,電勢能不變,故選項(xiàng)D正確。答案:AD探究二、判斷電勢能大小的方法有哪些？(1)做功判定法：無論是哪種電荷，只要是電場力做了正功，電荷的電勢能一定是減少的；只要是電場力做了負(fù)功(克服電場力做功)，電荷的電勢能一定是增加的。(2)電場線法：正電荷順著電場線的方向移動，電勢能一定減少，逆著電場線的方向移動，電勢能一定增加；負(fù)電荷順著電場線的方向移動，電勢能一定增加，逆著電場線的方向移動，電勢能一定減少。(3)電性判定法：同種電荷相距越近，電勢能越大，相距越遠(yuǎn)，電勢能越??；異種電荷相距越近，電勢能越小，相距越遠(yuǎn)，電勢能越大。例3、如果把q＝1.0×10－8 C的電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，靜電力做功W＝－1.2×10－4 J，那么：(1)q在A點(diǎn)的電勢能和A點(diǎn)的電勢各是多少？(2)q在移入電場前，A點(diǎn)的電勢是多少？思路引導(dǎo)：研究對象：可移動的電荷。條件分析：移動電荷過程中，靜電力做負(fù)功。隱含條件：無限遠(yuǎn)處電勢為0。注意：某點(diǎn)的電勢的高低與移入的電荷無關(guān)。探究三、電勢高低的判斷方法有哪些？(1)電場線法：沿電場線方向，電勢越來越低。(2)場源電荷判斷法：離場源正電荷越近的點(diǎn)，電勢越高；離場源負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢越低。(3)電勢能判斷法：對于正電荷，電勢能越大，所在位置的電勢越高；對于負(fù)電荷，電勢能越小，所在位置的電勢越高。例4.電場線分布如圖所示,電場中a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為Ea和Eb,電勢分別為φa和φb,則(　　)A.Ea>Eb,φa>φbB.Ea>Eb,φa<φbC.Ea<Eb,φa>φbD.Ea<Eb,φa<φb解析:電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小,得Ea<Eb,所以A、B錯。沿著電場線方向電勢降低,所以C對,D錯。答案:C例5、(多選)如圖所示,某區(qū)域電場左右對稱分布,M、N為對稱線上的兩點(diǎn),下列說法正確的是(　　)A.M點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢B.M點(diǎn)電場強(qiáng)度一定大于N點(diǎn)電場強(qiáng)度C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能D.將電子從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),靜電力做正功解析:沿電場線方向電勢逐漸降低,M點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢,選項(xiàng)A正確;因電場線越密的區(qū)域電場強(qiáng)度越大,由題圖可知,N點(diǎn)電場強(qiáng)度大于M點(diǎn)電場強(qiáng)度,選項(xiàng)B錯誤;由Ep=qφ可知,正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能,選項(xiàng)C正確;電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過程中,受到的靜電力與移動方向相反,靜電力做負(fù)功,選項(xiàng)D錯誤。答案:AC 學(xué)生閱讀課文，認(rèn)真研究，然后填空，對填不出的空重新看書理解并與同桌討論。學(xué)生理解后記憶學(xué)生思考討論并回答學(xué)生獨(dú)立完成解題過程在教師的引導(dǎo)下學(xué)生分析計(jì)算學(xué)生思考討論并在教師的引導(dǎo)下回答學(xué)生練習(xí) 學(xué)生思考討論并在教師的引導(dǎo)下回答學(xué)生練習(xí) 把讀書自學(xué)的權(quán)利和機(jī)會還給學(xué)生。鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力掌握公式的適用條件幫助學(xué)生透徹理解靜電力做功的正、負(fù)。讓學(xué)生理解實(shí)際情形下所學(xué)知識是如何應(yīng)用的。鍛煉學(xué)生的分析計(jì)算能力，并規(guī)范學(xué)生的解題步驟教師引導(dǎo)下的討論，注重學(xué)生的討論過程，淡化探究的結(jié)果，給學(xué)生成功的喜悅。強(qiáng)化所學(xué)知識鞏固本節(jié)的知識課堂小結(jié) 梳理自己本節(jié)所學(xué)知識進(jìn)行交流。根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針對性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。板書一、靜電力做功的特點(diǎn)1．特點(diǎn)：與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2．勻強(qiáng)電場中靜電力做功的大?。?/span>WAB＝qEl二、電勢能1．概念：電荷在靜電場中具有的勢能。用Ep表示。2．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：WAB＝EpA－EpB。3．大小：等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零勢能位置時所做的功。4．零勢能位置：電場中規(guī)定的電勢能為零的位置。三、電勢1．定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值。2．公式：φ＝3．單位：伏特，符號是V。教學(xué)反思

相關(guān)教案

相關(guān)教案更多

相關(guān)教案

相關(guān)教案 更多

相關(guān)教案更多