1.4电势能 电势 （一）引入新课 一种方法：复习静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 另一种方法：复习功和能量的关系。从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。 （二）进行新课 1．静电力做功的特点 结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 （1）q 沿直线从A 到B （2）q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （3）q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。 引入：与重力做功类似，重力做功也与路径无关，只与始末位置有关。同时重力做正功重力势能减小，做负功重力势能增加。那么电场力做功与电势能又有怎样的关系。 2．电势能 （1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。 （2）静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量（类比重力做的功等于重力势能的变化量）。写成式子为：PB PA E E W A B -= （3）注意： ①电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。 （4）求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 引入：根据电场力做功只能判断两点电势能的高低，而不能确定某点的电势能，如何求电荷在电场中某点具有的电势能？若要确定电荷在电场中某位置的电势能，应先规定电场中电势能的零位置 （5）电势能零点的规定 电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0（大地或无穷远默认为零） （6）求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点 电场力所做的功W 的。即E P =W 例：在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电
我以为，《电势能电势和电势差》是静电场一章中涉及基本概念的学习非常重要和非常困难的一节，同时也是学生进行文理选修后，在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验，当然也是继续学习选修3-1电路知识和3-2电磁感应知识的重要基础，如何处理好这一节的教学，从某种意义上说关系到学生对物理学习的信心树立和兴趣保持，关系到学生的后续发展，因此处理好这一节内容的教学至为关键。由于这一节内容是属于概念教学，既抽象又逻辑严谨，在实际教学中，教师如何落实新课程理念，领会教材编写意图，根据学生情况科学合理地处理教材，如何设计有效的学习活动，促进学生的自主建构呢？我认为很值得我们研究和反思，事实上在一些教师招考中也是选择这一内容的教学来甄别教师的教学能力。 正因为如此，我想借此机会将我在教学实践中的思考交流给大家，如有不妥或错误，敬请批评指正。 一、课标解读 关于“电势能、电势和电势差”的课标表述有两条：（课件2）在内容标准之选修模块3-1电场中有“（4）知道电势能、电势，理解电势差”，以及“例2分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理”。 如何理解这两条表述呢？ 我们知道，静电场具有力的性质和能的性质，电荷在电场中运动时，电场力对电荷做功，从而引起电势能的变化。因为电势能是相对的，在研究电场时，我们往往并不特别关注电荷在电场中某点实际具有的电势能的量值，而更需要关注电荷在电场中运动时电势能改变的多少，因为能量只有在转化和转移过程中发生改变才有实际意义，而电势能改变的多少正好与电场力做功的量值相联系。（课件3）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，也就是说电场力做功的本领也是确定的，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，就很容易计算电场力所做的功，这为解决问题带来了极大的方便。因此，电势差应是教与学的重点，是要求学生必须“理解”的。 （课件4）而电势能与电势对应，数值的大小与零电势的选择有关，选择不同的电势零点，描述电场中各确定点的电势以及确定的电荷在该点的电势能是不一样的，但各确定点间的电势差又是一样的。而且，电势零点的选择既有任意性又有限制性，但在物理学中常常选取无穷远处或大地作为电势零点，因为这样往往比较方便而且自然，而这对于高二学生来讲，要准确理解是有较大难度的，因此，课标只要求“知道”。
电势能和电势 倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，他将在静电力的作用下作加速运动，经过一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。我们知道，这是静电力做功的结果，而功又是能转化的量度，那么，在这一过程中，是什么能转化为试探电荷的动能？这个能具有什么特点？它还可以引申出与它紧密相关哪些物理量？这些物理量具有怎样的性质？这就是本节课我们要讨论的问题。(板书：电势能和电势） 一、静电力做功的特点 让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A 点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AM| W＝W1+W2+W3+… 其中F＝qE，结果都一样即：W=qEL AM =qE|AB|cos 结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。 二、电势能
力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？（移动物体时重力做的功与路径无关） 特征或性 质 静电场重力场 a 对场中的电荷有力的 作用对场中的物体有力的 作用 b 用比值“F/q”表示场 的强弱用比值“F/m”表示场 的强弱 可见，静电场与重力场有某些特征是相似的。同一物体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能。静电力做功也与路径无关，那是否也就能建立电势能的概念呢？ 1.电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用E p表示。 2.讨论：静电力做功与电势能变化的关系 重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p。那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗？克服静电力做的功也等于增加的电势能吗？用公式表示也是W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p吗？ 根据动能定理，W AB＝E kB－E kA＝ΔEk。因为，根据能量守恒增加的动能等于减少的电势能，E kB－E kA＝E pA－E pB，所以W AB＝E pA－E pB＝－ΔEp。
高中物理说课稿：电势差电势 精选教案/试卷/文档/模板/课件合集
高中物理说课稿：电势差电势 电势差电势 各位评委，上午好！我叫XXX，来自XXX，今天我的说课题目是《电势差电势》，下面我将围绕本节课“教什么”、“怎样教”以及“为什么这样教”三个问题，从教材分析、教学目标分析、重难点分析、教法与学法分析和教学过程五个方面逐一加以分析和说明。 一、教材分析 （一）、教材的地位和作用 本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容，本节处在电场强度之后，位于静电现象前，起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义，并通过电势描述等势面，对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。（二）、学情分析 学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识，对本节的学习已具备基础知识，但不够深入，仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。（三）、教学内容 本节课为第一课时，主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。 二、教学目标分析 根据高中新课程总目标（进一步提高科学素养，满足全体学生的终身发展需求）的要求和理念（探究性、主体性、发展性、和谐性）、本
节教材的特点（思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体）和所教学生的学习基础（知识结构、思维结构和认知结构），本节课的教学目标为： 知识与技能目标：1、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q 算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量，知道电势与电势差的关系UAB??A??B，电势与零势面的选取有关，知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。 过程与方法目标：利用学生已经掌握的知识进行类比、概括，讲述新知识，培养学生对新知识的自学能力，以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好地了解电势差和电势的概念。 情感与价值观目标：尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。 三、重难点分析 为更好地完成教学目标，本课教学重点为：理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前，学生已学习过其他力做功，如分子力做功使得分子势能发生变化，弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化，因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系，并能用此解决相关问题。 四、教学与学法分析
第四节电势能和电势 【教学目标】 1．知识与技能 （1）理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 （2）理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 （3）明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 （4）了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 2．过程与方法 （1）通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （2）培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 （3）通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3．情感、态度与价值观 （1）尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 （2）利用等势面图像的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 （3）在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1．重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
2．难点 掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 【教学方法】 类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件 【教学过程】 复习前面相关知识。 1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 2．复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？ 一、静电力做功的特点 结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A 运动到B电场力做功的情况。 （1）q沿直线从A到B （2）q沿折线从A到M、再从M到B （3）q沿任意曲线线A到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos 与重力做功类比，引出结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。 拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。 二、电势能 寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？ （移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）
4 电势能和电势 教学思路 通过比较重力场与电场——从重力做功引入电场力做功——重力势能引入电势能——零势能点——通过高度引入电势——等高线引入等势面 【对比静电场与重力场】 [引入新课]可见，静电场与重力场有某些特征是相似的。根据两者的相似性，我们是否可以大胆的推测静电场的其他性质？下面我们进一步讨论这一问题。 【电场力做功特点】 属性c：在重力场中，重力做功与路径无关，静电力做功也与路径无关吗？ [求证]让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 W＝F|AB|＝qE|AB|W＝F|AB|cosθ＝qE|AM|W＝W1＋W2＋W3＋…＝qE|AM| 分析三种情况下的做功的数据结果，结合具体的问题情景，从中找到共同点和不同点，联系前面所学的知识，归纳得出相关的物理知识。从中发现问题和知识结论。 结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。 拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。 【电势能】 属性d：移动物体时重力做的功与路径无关，同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？ [求证]在重力场中由静止释放质点，质点一定加速运动，动能增加，势能减少；如图所示，在静电场中，静电力做功使试探电荷获得动能，是什么转化为试探电荷的动能？(这种能量为电势能。) 属性e：重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为W AB＝E pA－E pB。那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗？克服静电力做的功也等于增加的电势能吗？用公式表示也是W AB＝E pA－E pB吗？
“电势能与电势”教学设计 【教材分析】 本节内容为物理选修3－1 中第一章静电场中第四节的教学内容，它处在电场强度之后，势差之前， 位于电起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识 的探究，同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1．知识与技能 ?理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ?理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ?明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ?了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 2．过程与方法 ?通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 ?培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 ?通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3．情感、态度与价值观 ?尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ?利用等势面图象的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ?在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1．重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
电势能和电势说课稿 一、教材分析： 1.选修3-1课程标准：(这部分不念可以看一下) （1）了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 例1 了解存在可燃气体的环境中防止静电常采用的措施。 （2）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。（3）了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。 （4）知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 例2 分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。 例3 观察静电偏转，了解阴极射线管的构造，讨论它的工作原理。 （5）观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 例4 使用闪光灯照相。查阅资料，了解电容器在照相机闪光灯中的作用。 2.课程标准： 《电势能和电势》这节是高中物理人教版选修3-1第一章第4节的内容。（课程标准要求为）知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。例2 分析物理学中常把无穷远处和大地作为电势零点的道理。 3.课程联系 电势能和电势是电磁学开篇章节静电场中的重要内容，开始将能量纳入电场中。同时本节课是在学生已了解静电场、电场强度、电场线，并能运用库伦定律求解电场力、电场强度的定义式计算电场强度的基础上，讲解静电场力做功的特点，并由此引入电势能、电势、等势面等概念。对它的学习是对以前能量知识的升华和巩固，同时也对以后电势差的学习有着深厚的影响。 4.教学目标： ①知识与技能： 理解静电力做功的特点，知道电场力做功与电势能的关系。 明白电势的含义，知道电势是描述电场能的性质的物理量。
电势能和电势 教学目标： （一）知识与技能 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 （二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （三）情感态度价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探 究的价值观。 教学重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 教学难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 教学过程： （一）复习引入 1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 2．复习功和能量的关系。 从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。 （二）新课教学 1．静电力做功的特点 结合课本图1.4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中 沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 （1）q沿直线从A到B （2）q沿折线从A到M、再从M到B （3）q沿任意曲线线A到B
结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比，引出： 2．电势能 （1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场 中也具有势能，这种势能叫做电势能。 （2） 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。写 成式子为：PB PA E E W AB -= 注意： ①.电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加 ②.电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。 ③.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷 在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④．求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。即E P =W ⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定：P 19（大地或无穷远默认为零） 所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功。如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为：
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1 §1.4电势能和电势(2课时) (一)、学习目标 1、知道电势能是带电粒子在电场中所具有的能量。 2、知道电势的物理意义，会比较电场中各点电势高低 3.理解在等势面上移动电荷电场力不做功.因此电场线与等势面垂直，并且有电势高的等势面指向电势低的等势面，任何两等势面不相交. 思考题1电势能的变化与电场做功有什么关系？ 思考题2零电势点和零电势能点是怎么规定的？ （三）教学问题诊断分析 1、“当电场力做正功时，电势能降低，当电场力做负功时，电势能增加”这是学习的难点。 2、电势的高低判断要反复练习。 （四）、教学支持条件分析 为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对静电力做功与运动路径无关,只与初末位置有关。以及W电=-△Ep，当电场力做正功时，电势能降低，当电场力做负功时，电势能增加进行反复讲解练习。 （五）、教学过程设计 1、教学基本流程 复习电场强度→本节学习要点→电势能→电势→练习、小结 2、教学情景 问题1静电力做功的特点？ 设计意图：知道静电力做功与运动路径无关,只与初末位置有关。 问题2什么是电势能？电场力做功与电势能的变化量之间有什么关系？零电势能点是怎么规定的？ 设计意图：知道W电=-△Ep，当电场力做正功时，电势能降低，当电场力做负功时，电势能增加。 问题3什么是电势？零电势点是怎么规定的？ 设计意图：知道电势的概念。 问题4沿电场线的方向电势如何变化？ 设计意图：沿电场线的方向电势逐渐降低。 问题5什么是等势面？电场线与等势面间有何关系？ 设计意图：电场线与等势面垂直。 例题1.如图1所示，Q为带负电的绝缘小球，AB为一不带 电的中性导体且放在Q附近，达到静电平衡状态时，下面判 断正确的是（） A.A端的电势高于B端的电势 B.以无限远或大地为零电势点，导体AB的电势高于零 C.A、B两端电势相等 D.导体内的场强方向是由A指向B 解析：导体处于静电平衡状态时(1) 内 E ，否定选 项D； (2)导体是等势体，从而否定选项A，选项C是正 确的. 图2 图1
教学目标： （一）知识与技能 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 （二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （三）情感态度价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探 究的价值观。 教学重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 教学难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 教学过程： （一）复习引入 1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 2．复习功和能量的关系。 从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。 （二）新课教学 1．静电力做功的特点 结合课本图1.4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电 场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 （1）q沿直线从A到B
（2） q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （3） q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比，引出： 2．电势能 （1）电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场 中也具有势能，这种势能叫做电势能。 （2） 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。写 成式子为：PB PA E E W A B -= 注意： ⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定：P 19（大地或无穷远默认为零）
4电势能、电势 一[教材分析] 本节内容为物理选修3－1中第一章静电场中第四节的教学内容，它处在电场强度之后，位于电势差之前，起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识的探究，同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 二[教学目标] 1．知识与技能 ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 2．过程与方法 ·通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3．情感、态度与价值观
·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 三[教学重点和难点] 1．重点 ·理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 2．难点 ·掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 四[学情分析] 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 五[教学方法] 理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究 六[课前准备] 挂图 七[课时安排] 2课时 八[教学过程] （一）预习检查、总结疑惑
电势能和电势教学设计 蒋杰 〔江苏省前黄高级中学江苏常州213161〕 【教学目标】 1、知识与技能 （1）通过静电力做功与重力做功对比，使学生掌握静电力做功的特点。 （2）通过与重力势能对比，使学生掌握电势能这一概念。 （3）知道静电力做功与电势能能量转化之间的关系。 2、过程与方法 （1）培养学生理解类比和迁移法、猜想论证法等科学研究方法。 （2）通过学生理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3、情感态度与价值观 （1）尝试运用物理原理和研究方法解决一些抽象物理概念，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 （2）在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 【教学重点】 本节的重点是明确静电力做功和电势能变化之间的关系，培养学生的科学探究能力。 【教学难点】 本节的难点是电势能概念的建立，通过类比和迁移、猜想论证，归纳总结出静电力做功与电势能变化之间的关系。 【教学用具】 多媒体教学设备一套。 【设计思路】 电场是一种客观存在的物质，但它又是看不见、摸不着的，描述它的电势能等物理概念都较为陌生和抽象，很难被学生接受。结合教材内容，设计类比和迁移、猜想论证的方法， 将静电力做功和电势能与重力场中的重力做功和重力势能进行科学的类比，通过类比进行迁移。利用重力做功的规律，可知重力做功与路径无关，只与重力和初、末位置的高度差有关，而且重力做多少功，重力势能就改变多少，让学生猜想并适时引导，与静电力做功的规律相类比，得出静电力做功特点及静电力做功等于电势能的减少量这一物理规律。 本案例的教学设计表达了尽量将陌生的对象与熟悉的对象相比较，寻找不同事物变化中所具有的共性，给这些陌生的、抽象的、不易理解的事物〔概念、规律〕赋予间接的、形象的、通俗易懂的形象，有利于启发学生思路，在类比和猜想中增强学生逻辑思维能力，化难为易，使学生顺利而全面地认识物理现象和物理规律，达到知识的正迁移，形成物理概念和掌握物理知识。通过师生、生生的互动，在教学相长，动态生成中实现物理课程三维教学目标，使课堂教学充满生命的活力。 【教学过程】 1、引入课题
§1-4电势能电势与电势差（教案） 学习目标： 1.知道电场力做功的特点和电势能的概念． 2．理解电场力做功与电势能变化的关系． 3．知道电势的定义方法及其相对性． 4．理解电势差的概念及正值、负值的含义，知道电势差与零电势点的选择无关． 5．会用公式U AB＝φA－φB及U AB＝W AB/q进行有关计算． 重点难点：1.电场力做功与电势能变化的关系． 2．利用公式U AB＝W AB/q解决问题． 课前自主学案： 一、电场力做功的特点 在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关，该结论也适用于任意静电场． 二、电势能 1．电势能：电荷在电场中具有的势能叫做电势能． 2．静电力做的功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量．若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功，E pA和E pB分别表示电荷在A点和B点的电势能，公式表达为：W AB＝E pA－E pB. 3．电势能等于什么：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功． 4．电势能零点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零． 三、电势与电势差 1．电势 (1)定义：场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功． (2)定义式：φ=E p/q，单位：伏特，符号为V，即1 V＝1 J/C. (3)物理意义：描述电场能的性质的物理量． (4)相对性：与电势能一样具有相对性，规定了零势点之后，才能确定电场中各点的电势．在物理学的理论研究中常取离场源无限远处或大地上的电势为零． (5)标量：只有大小没有方向，但有正负值，比零点高为正值，比零点低为负值． (6)判断电势高低的方法：电场线指向电势降低的方向． 2．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关． (3)公式U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，可见U AB＝－U BA (4)电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，也叫电压. (5)电势差的单位是伏特，符号是V . 四、静电力做功与电势差的关系 1．W AB＝qU AB，知道了电场中两点的电势差，就可以计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力的大小和方向以及电荷移动的路径． 2．U AB＝W AB/q是确定电势差常用的公式． 核心要点突破： 一、电势能和重力势能的对比理解 两种势能电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球 大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零 势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功 变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度，静电力做 的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度，重力做的功等于重力势能的减少量 对应力做功特点做功多少只与始末位置有关，与经过的路径无关，且功等于势能的减少量
教学三维目标 （一）知识与技能 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 （二）过程与方法 通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （三）情感态度与价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。 重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。 教学过程： （一）复习前面相关知识 1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 2．复习功和能量的关系。 从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。 （二）进行新课 1．静电力做功的特点 结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均 强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 q 沿直线从A 到B q 沿折线从A 到M 、再从M 到B q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ 【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比，引出： 2．电势能 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。 静电力做功与电势能变化的关系： 静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：PB PA E E W AB -= 注意： ①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加 ②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。 ③．在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷
《电势能与电势》教学设计方案 一、钻研与处理教材 1、本节内容为物理选修3－1中第一章静电场中第四节的教学内容，它处在电场强度之后，位于电势差之前，起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课，尤其是用类比的方法达到对新知识的探究，同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 2、教材从电场对电荷做功的角度出发，推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量，而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此有必要规定电势能零点。 3、对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 二、确定课堂教学目标（三维目标） 1、知识与技能: ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 2、过程与方法: ·通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语
言分析、思考、描述概念和规律的能力。 、3、情感态度与价值观: ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 三、了解分析学生 1、了解学生的知识基础和能力水平； 2、通过提问了解学生对上节课掌握情况 四、设计教学过程 1、选择适当的教学模式、方法和策略： （1）模式：启发—引导模式、自学—讨论模式、探究模式、课题研究模式、合作学习模式。 （2）方法：讲授法，直观法，实践法，讨论法，谈话法，实验法，阅读法；悬念法，暗示法，图示法等。 （3）策略：诱发学习动机的策略，突出教学重点的策略，化解教学难点的策略；概念转变策略，任务驱动策略，图示策略，分层教学策略，创设情境（探究式教学）的问题探究的策略；结构先行的策略，探究的策略，峰回路转的策略，设置陷阱的策略，以趣激疑的策略，协作学习的策略，提供辩论的策略，以直观促抽象的策略等。
§电势能和电势 【教学目标】 1．知识与技能 （1）理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 （2）理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 （3）明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 （4）了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。 2．过程与方法 （1）通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 （2）培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。 （3）通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3．情感、态度与价值观 （1）尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 （2）利用等势面图像的对称美，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 （3）在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1．重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 2．难点 掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
【教学方法】 类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件 【教学过程】 复习前面相关知识。 1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。 2．复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？ 一、静电力做功的特点 结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 （1）q沿直线从A到B （2）q沿折线从A到M、再从M到B （3）q沿任意曲线线A到B 结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos 与重力做功类比，引出结论：静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关，与电荷经过的路径无关。 拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。 二、电势能 寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？ （移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。）思考：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？ 1．电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用E p表示。 【思考与讨论】如果做功与路径有关，那能否建立电势能的概念呢？ 2．讨论：静电力做功与电势能变化的关系 通过知识的类比，让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。 静电力做的功等于电势能的变化。 功是能量变化的量度。 电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而他们总量保持不变。 W AB＝－（E pB－E pA）＝E pA－E P 【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：
学习目标： 1.通过讨论静电力对试探电荷做功知道静电力做功与路径无关的特点。 2.通过类比的方法（类比重力的功及重力势能）理解静电力的功与电势能变化的关系及电势能的概念，会求电荷在某点具有的电势能的大小。 3.知道电势的定义、公式、单位和定义方法。会判断电势高低。 重点：理解静电力做功与电势能变化的关系，电势能，电势 难点：电势能及电势概念的理解 教学方法：问题引导下的自主探究、合作探究，结合精讲点拨 学习过程： 0.复习引入： 0.1重力做功的特点？重力的功与重力势能变化的关系？重力势能的相对性？系统性？ 0.2在光滑绝缘水平面上固定一点电荷+Q，有一带电量+q的滑块在电场力作用下由平面上A 点加速运动到B点，分析滑块的受力，做功，及能量的转化。 1.静电力做功的特点 阅读课本“静电力做功特点”，思考下列问题 1.1电荷q沿直线或者折线从A点运动到B点的过程中电场力的功 W= ？其中的 |AM |是怎样的一段距离？ 1.2图1.4-1中电荷沿任意曲线移动，说明（口头表达）如何求这一过程中电场力的功W。 1.3总结静电力做功的特点。填空 。上一章学习过重力做功和路径无关，从而建立了重力势能的概念，同样静电力做功和路径无关，在电场中可以建立电势能的概念，刚才问题0.2中即是电势能转变成动能。 2.电势能
阅读课本“电势能”，思考下列问题： 2.1问题0.2中电场力做功设为W AB，动能增加W AB，那么电势能减少了多少？可以确定AB两点的电势能什么关系？用公式表示？如果滑块带电－q，上述公式还成立吗？2.2滑块从A运动到B电场力的功确定了，它在AB两点时具有的电势能的“差”就确定了，那么现在我们如何确定滑块在A点或者B点的电势能数值呢？ 2.3如果规定B点的电势能为零，那么上面表达式可以写成，，根据上式如何求电荷在电场中某点的电势能？课本16页思考与讨论如何理解？我们一般选哪里为零势能点？ 2.4电势能和重力势能一样，是一个标量但还有正负，请同学们分析下列情况下电势能的正负（无穷远处电势能为零）：（1）单独正电荷电场中放一带正电的电荷+q （2）单独正电荷电场中放一带负电的电荷－q （3）单独负电荷电场中放一带正电的电荷＋q （4）单独负电荷电场中放一带负电的电荷－q 。2.5电势能和重力势能很相似，我们从这几个方面对比：（1）确定重力势能首先要选参考点，电势能呢？（2）重力势能的减少量等于重力的功，电势能呢？（3）重力势能属于物体和地球组成的系统共有，电势能呢？ 下面我们研究在电场中的同一点A放上电荷量不同的电荷时具有的电势能有什么特点。3.电势 阅读课本电势部分内容，思考下列问题： 3.1图1.4-4中电荷q在A点的电势能E PA= ？E PA和q是什么关系？E PA和q的 E PA= ？如果在A点放上2q、3q、4q的电荷，电势能变化吗？如果换成另比值 q 一点B呢？这个比值总是和谁对应？ 3.2电势的定义、公式单位 标量。电势的定义又用到了什么定义法？电势能零点的电势多大？ 3.3如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需 克服电场力做功1.2×10-4J.那么 ⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？ ⑵ q未移入电场前A点的电势是多少？