《第04节 电势和电势差》教学设计

高中物理选修3—1第一章第04节第二课时《电势差》教学设计浙江省桐庐中学张华【设计思路】为了让学生对电势差这个抽象的概念有一个直观的认识，首先用演示实验“模拟电场线”激发学习热情和求知欲望，同时为后面的探究实验提供依据探索之旅从熟悉的电场线开始，在描述两点电势高低关系时自然的引入电势差这个概念再设计学生实验，探究电场中某点电势的特点；电场中某两点电势之差的性质；不同电场中相同两点电势差的特性学生的亲身参与，教师适时引导，将研究的方向实验探究电势差的特性指向静电力做功与电势差的关系从实验探究到理论推导，学生一步步接近电势差的本质【学情分析】本章的前四节，学生已经认识了电荷、电荷之间相互作用的规律，也学习了描述电场性质的几个物理量电场强度、电势能、电势等，静电力做功的特点，电场线与等势线，以及定义场强的方法，这些知识都为学习本节打下基础【教学目标】

1、理解电势差的概念，知道电势差与零电势的选取无关

2、掌握两点间电势差的表达式，知道电势差的正负号的意义，理解电势差的决定因素

3、知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用公式进行相关的计算

4、通过演示实验直观感受电场线，培养学生的观察能力，增加学生学习物理的兴趣

5、学生分组实验使学生亲身经历科学探究过程，提升实验操作能力和科学素养以及协作精神和实事求是的科学态度【教学重点难点】重点

1、电势差的表达式，及电势差与零电势的关系

2、静电力做功与电势差的关系难点

1、正负号的理解

2、静电力做功与电势差的关系的应用【教学过程】

一、引入实验演示教材选修3-1第13页“模拟电场线”电场线的形状可以用实验来模拟，把头发屑悬浮在薨麻油中，给两个极柱接上直流电源，微屑就按照电场强度的方向排列起来，显示电场线的分布情况【现场演示，用手机同屏为照顾学生观看，将课前录好的实验过程和现象拍摄成微课，效果更加】说明给两个极柱接稳定的直流电源，可以模拟出等量异种电荷周围的电场分布（为接下来的学生实验探究的科学性奠定有力依据）

二、新课教学实验探究将导电纸平铺在带电极的实验板上，接上可调电压的直流电源，模拟出等量异种电荷周围的电场，并在导电纸上任意确定A、B、C、D、E几点，用连接电压传感器的表笔对导电纸上确定的点进行测量，并从电脑上读出电压传感器的示数记录在表格中【定量测量电场中某点的电势、某些点之间的电势差，用实际测量数据突破重点难点】【学生分组实验用电压传感器测量电势，直接从电脑上得到电压确切数据，比电压表测量更精确小组成员分工协助，根据教师所提问题进行实验探究，每组通过队具体数据的讨论，得出结论并派代表发言】探究1:通过实验探究和定值测量，得出电场中A、B两点的电势有什么特点？探究2通过实验探究和定值测量，得出AB两点间电势之差有什么性质？探究3:通过实验探究和定值测量，得出不同电场中AB两点间电势之差与什么因素有关根据实验探究填写一下表格所加电压选项以C点为零势点以D点为零势点以E点为零势点A点电势B点电势结论1两极柱间加____V的直流电源，模拟等UAB=e B量异种电荷周围电二6UBA BFA场结论:2A点电势两极柱间加____V的B点电势直流电源，模拟等量异种电荷周UAB=@A-e B结论3围电场结论1:选取不同的零势点，电场中同一点电势的值不相同结论2电势差的大小与零电势的选取无关；UAB=-UBAO结论3电势差的大小随电场的变化而变化，由电场本身的性质决定理论推导设为将试探电荷q在电场中从A点移至B点电场力所做的功，、为分别为A点WAB6A EPA的电势和电势能，、为分别为B点的电势和电势能，为A、B两点间的电势差，请根据所学知识6B EPBUAB推导出电场力做功与电势差的关系？WAB UAB探究4:根据所学知识推导出电场力做功与电势差的关系？推导过程依据【用手机同屏器现场展示，直接将学生答案拍摄并呈现在大屏幕上，并请学生上讲台讲解】结4W^B=EpA，EpB，WAB=C|4A~C|4^B,WAB=q6A-6B,WAB=C|UAB UAB=VVAB/q例题在电场中把

2.0X10-9c的正电荷从点移到B点，静电力做功

1.5X10-7j再把这个电A荷从B点移到C点，静电力做功・

4.0X10-7j1A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势最低？2A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？⑶把-

1.5义IO©c的电荷从移到C点，静电力做多少功？A⑷根据以上所的结果，定性地画出电场分布示意图，标出A、B、C三点可能的位置【用手机同屏器现场展示，直接将学生答案拍摄并呈现在大屏幕上，逐一讲解】解答⑴C点电势最高，A点次之，B点电势最低2U=75V,U=-200V,U=-125VAB BCAC O3W=

1.875X10-7J4—~~口一^^AC O------■.

一三、课堂小结学生当堂检测，小结本节课的主要内容，填写完下面表格

一、电势差1定义电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压2公式或UAB=PA-PB UB=%-PAA3性质与零势点的选取无关，正负号代表电势高低UAB=-UBA,

二、静电力做功与1公式电势差的关系W=qU或力匹qAB ABB2特点由电场本身性质决定，与q、无关，与q、有关UAB WABWAB UAB【当堂检测性课堂小结，促使学生回顾本堂课主要知识同时对学生掌握情况做出检测反馈】。