高中三年級上學期物理《電場能的性質1》教學設計

電場能的性質一、課程標準要求及解讀1．課程標準要求知道靜電場中的電荷具有電勢能。了解電勢能、電勢的含義。2．課程標準解讀本條目要求學生通過與重力勢能引入的對比，了解電荷在電場中的電勢能，知道靜電力做功與電勢能變化的關系。體驗類比法在科學研究中的作用。讓學生通過用電場力做功與電勢能的變化關系來計算電荷在電場中的電勢能，了解電勢能的系統(tǒng)性和相對性。通過對檢驗電荷在具體電場中電勢能的分析，知道比值定義法表示電場另一方面的性質——能的性質——電勢，體會類比法也是科學研究中的一種重要方法。通過具體電場中電勢的分析，了解電勢的客觀性、標量性和相對性。二、教學目標1．通過計算在勻強電場中移動電荷靜電力所做的功，認識靜電力做功與路徑無關的特點。2．通過類比重力勢能引入電勢能，體會能量觀點是分析物理問題的重要方法，并進一步認識到物理學的和諧統(tǒng)一性。3．理解電勢能的變化與靜電力做功的關系。知道常見的電勢能零點的規(guī)定方法。4．通過建立電勢概念的過程，理解電勢是從能的角度描述電場的物理量。會判斷電場中兩點電勢的高低。

三、重難點1.重點：本節(jié)的重點是明確靜電力做功和電勢能變化之間的關系,培養(yǎng)學生的科學探究能力。2.難點：本節(jié)的難點是電勢能概念的建立,通過類比和遷移、猜想論證,歸納總結出靜電力做功與電勢能變化之間的關系。四、教學方法啟發(fā)、引導、講授五、教學過程（一）概念教學1．靜電力做功(1)特點：靜電力做功與路徑無關，只與電荷量和電荷移動過程始、末位置間的電勢差有關．(2)計算方法①W＝qEd，只適用于勻強電場，其中d為帶電體在沿電場方向的位移．②WAB＝qUAB，適用于任何電場．2．電勢能(1)定義：電荷在電場中具有的勢能，稱為電勢能．(2)說明：電勢能具有相對性，通常把無窮遠處或大地的電勢能規(guī)定為零．3．靜電力做功與電勢能變化的關系(1)靜電力做的功等于電荷電勢能的減少量，即WAB＝EpA－EpB.(2)通過WAB＝EpA－EpB可知：靜電力對電荷做多少正功，電荷電勢能就減少多少；電荷克服靜電力做多少功，電荷電勢能就增加多少．(3)電勢能的大?。河蒞AB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，則EpA＝WAB，即一個電荷在電場中某點具有的電勢能，數(shù)值上等于將其從該點移到零電勢能位置過程中靜電力所做的功．4．電勢能大小的四種判斷方法(1)做功判斷法：電場力做正功，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐摴?，電勢能增大．(2)電荷電勢法：正電荷在電勢高的地方電勢能大，負電荷在電勢低的地方電勢能大．(3)公式法：由Ep＝qφ，將q、φ的大小、正負號一起代入公式進行判斷．(4)能量守恒法：在電場中，若只有電場力做功，電荷的動能和電勢能相互轉化，動能增大時，電勢能減小，反之電勢能增大．5．電勢(1)定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值．(2)定義式：φ＝Ep/q.(3)矢標性：電勢是標量，有正負之分，正(負)號表示該點電勢比零電勢高(低)．(4)相對性：電勢具有相對性，同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同．6．電勢高低的四種判斷方法(1)依據(jù)電場線方向：沿電場線方向電勢逐漸降低．(2)依據(jù)電場力做功：根據(jù)UAB＝WAB/q，將WAB、q的正負號代入，由UAB的正負判斷φA、φB的高低．(3)電荷的正負：取無窮遠處電勢為零，正電荷周圍電勢為正值，負電荷周圍電勢為負值；靠近正電荷處電勢高，靠近負電荷處電勢低．(4)依據(jù)電勢能的高低：正電荷在電勢能大處電勢較高，負電荷在電勢能大處電勢較低．（二）例題講解【例1】(2020江蘇，9)如圖所示，絕緣輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球（不計重力）.開始時，兩小球分別靜止在A、B位置.現(xiàn)外加一勻強電場E，在靜電力作用下，小球繞輕桿中點O轉到水平位置.取O點的電勢為0.下列說法正確的有()A.電場E中A點電勢低于B點B.轉動中兩小球的電勢能始終相等C.該過程靜電力對兩小球均做負功D.該過程兩小球的總電勢能增加【例2】(2015·海南卷，7)如圖，兩電荷量分別為Q(Q＞0)和－Q的點電荷對稱地放置在x軸上原點O的兩側，a點位于x軸上O點與點電荷Q之間，b點位于y軸O點上方．取無窮遠處的電勢為零．下列說法正確的是()A．b點電勢為零，電場