课题：电势能与电势

科目： 物理

教学对象：高二理科班

课时： 1

提供者：蒋强中

单位： 武汉市洪山高中

一、教学内容分析

本节是选修3-1第1章的第四节，是电学中的重要内容，本节概念的建立和理解非常重要，它主要衔接前面的的静电力、电场强度，引出电势能和电势，为下一节的电势差乃至后边的带电粒子的运动等起到铺垫作用。上一节主要学习电场的力的性质，而本节探讨的是电场中某点能的性质。本节内容与重力做功和重力势能有许多相似的地方，可以类比学习，但本节内容仍然比较抽象，不好把握。

二、教学目标

知识与技能

1. 能说出静电力做功的特点，并会计算一些静电力做功的问题。

2. 能判断静电力做功和电势能变化的情况。

3. 知道零势能点，并能计算电场中正电荷（或负电荷）在某一点的电势能。

4. 知道电势的定义以及电势和和电场线的关系，并能比较电场中某两点的电势高低。

过程与方法

学生能够类比“重力做功、重力势能”相关知识，进而学习静电力做功以及电势能和电势，并能归纳一些相关结论。

情感态度与价值观

学生能体会到类比、归纳等方法在寻找物理规律过程中的重要地位和作用。

三、学习者特征分析

通过观察和作业批改发现：对于静电力和电场强度，在上一节学生已经能够进行比较熟练地判断，但没有深入地定性定量分析静电力做功的情形，尤其是关于静电力做功与相应的电势能的变化，这是学生学习本节的一大关键。

四、教学策略选择与设计

学生刚学习静电力不久，理性思维正处于形成阶段，还不强。所以，本课采用互动探讨和教师精讲的方式，采用类比、归纳等方法来帮助学生认识静电力做功的特点以及电势能和电势的意义，培养学生总结归纳规律的能力。

五、教学重点及难点

教学重点

1.      静电力做功的特点

2.      静电力做功与电势能变化的关系

3.      电场中某点电荷的电势能的确定

4.      电势的定义和理解

教学难点

电势与电势能以及电场线的关系

六、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

复习与导入：

【多媒体展示】 一个匀强电场中静止释放一个不计重力的点电荷

提问：点电荷受力方向大小如何？

发生一段位移后，静电力是否做功？对应什么能量发生了变化？

教师：这就是我们今天要学习的电势能和电势

【板书】 1.4电势能和电势

【复习静电力，进入本节的学习】

1.观察投影仪展示，分析静电力的方向和大小.

2.思考静电力做功和能量变化的对应关系

引入简洁明了，既复习了上一节电场强度和静电力，又引出了电势能[来源:Zxxk.C

一.  静电力做功

【分析 功与能的关系，并板书】一.静电力做功

教师：我们前面说，力对物体做了功，那么一定有相应的能发生了改变，功是能量变化的量度，根据功和能量的关系，要研究电势能，我们先来研究静电力做功的情形

【展示问题】求试探电荷＋q在匀强电场中沿不同路径从Ａ移动到B时静电力做的功

问题探讨1：静电力做功的特点如何

计算静电力做功，最后可点2~3人归纳总结.

【板书强调】1.初末位置、路径

2.适用范围

教师：刚才我们计算了静电力做的功，我们再来分析能量的变化

【展示问题】

问题探讨2：静电力做功与电势能变化的关系如何

可以分析动能的增加，又能量守恒，引导学生分析什么形式的能减少了

【类比重力做功、重力势能变化】

可点人归纳结论

【板书强调】3.做功与电势能变化对应 W=Ep_A-Ep_B

【主动思考问题，积极参与问题探讨中】

1.观察投影仪展示的问题并思考

2. 计算静电力做的功

3.思考并尝试归纳总结静电力做功的特点.

4.注意观察老师在黑板上的板书以及记录老师强调的内容

[来源:学_科_网]

5. 概括归纳静电力做功与电势能变化的关系

根据功能关系，从静电力做功入手，分析能量的变化，强调做功的特点，并引出电荷在某一点电势能的确定问题

电势能

教师：既然做功与能量变化对应，就是说做多少功，能量变化多少，但是在某一点的能量是多少却不知道，比如：

【演示和分析】将质量为m的黄色乒乓球下降h，重力做正功，重力势能减少mgh；升高h，重力势能增加mgh

如果要确定某一个位置物体的重力势能该怎么办？这时我们要选零势能面；同样的，要确定某一个位置电荷的电势能，要怎么办？选取零势能点。

【展示问题】

问题探讨3：电场中某一点电荷的电势能如何确定

比如可以选取B点为零势能点，分正点电荷和负点电荷计算Ａ处的电势能

【板书强调】二、电势能

EpA=WA-0    零势能点“0”

1.回顾某一个位置物体重力势能的确定，思考如何确定某一个位置的电势能

2.确定零势能点，分析和计算某一位置电荷的电势能

3.分类计算分析正电荷和负电荷在Ａ出的电势能

4.尝试分析正电荷和负电荷电势能的大小分布情况

5.注意观察老师在黑板上的板书以及记录老师强调的内容

类比重力势能，先选取零势能点，学习电场中某一点电荷的电势能的确定

.电势

教师：正电荷和负电荷在同一位置的电势能不同，有没有统一的认识呢？注意到，电势能与电荷的比值在该处是一样的，这个比值有什么意义呢？

【展示问题】

问题探讨4：电场中电荷在某一点的电势如何

回顾分析E=F/q，发现E是一个与q无关的量，仅由电场决定

引入电势的定义：=Ep/q

意义：反映电场中某一点能量的性质，与q无关，仅由电场决定

单位：V   1V=1J/C  标量：有正负

分析A=EpA/q 的计算，加一点Ｃ，比较A、Ｃ，尝试分析电场线方向电势的变化

【板书强调】三、电势

=Ep/q  1.意义  2. 单位  3. 标量

沿电场线方向电势降低；

分析：如果知道了 和q，可以计算某点电荷的电势能；求电势可以先求某一点的电势能或从该点到零势能点静电力做的功；如果不做功，或是怎么样的情形？

举例分析物体在水平线运动时重力不做功的原因；引出等势面

1.回顾电场强度的比值法定义，思考电势的比值法定义

2.了解电势的意义、单位、标量、相对性等特点.

3.计算Ａ点和Ｃ点电场的电势

5.比较分析电势与电场线的关系

6. 了解等势面，以及

电场力方向、电场线跟等势面垂直的结论

类比电场强度的定义，引入电势，认识电势的单位、标量性，理解电势的意义；强调电势与电势能、电场线的关系；了解等势面

七、教学评价设计

1 能否分析静电力做功与能量的关系

2 能否比较电势和电势能的大小

3 能否已知电势，求电势能和功

八、板书设计

1.4电势能和电势

一.  静电力做功

1.初末位置、路径

2.适用范围

3.做功与电势能变化对应 W=Ep_A-Ep_B

二、电势能

EpA=WA-0    零势能点“0”

三、电势

=Ep/q  1.意义  2. 单位  3. 标量

沿电场线方向电势降低；

九．教学反思

本节课先从带电粒子在运强电场中受电场力分析开始，接着分析带电粒子元不同路径运动时电场力做功，教师提醒学生思考电场力做工的特点。然后引导学生比较重力做功的特点和重力做功与重力势能的关系，得到电场力做功和电势能的关系，来理解电势能的概念。再从场强的定义的比较从电势能得到电势的概念。

本节的概念较抽象，通过类比大大的降低了学生接受的难度。不过因为太抽象，所以真正理解并能熟练应用还需大量的练习加强。从课后学生练习完成情况看，本次课基本达到课前设想。