高二物理選修3-1(理科生)《電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》名師教案1

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1、1.6《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì) 沐陽(yáng)中學(xué)吳暢 教學(xué)目標(biāo)： 1、掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式。 2、理解電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系 核心素養(yǎng)： 通過《電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系》 的學(xué)習(xí)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能 力，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究方法的多樣性。通過分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系， 培養(yǎng)學(xué) 生對(duì)科學(xué)的探究精神，體會(huì)自然界的統(tǒng)一性，發(fā)展對(duì)科學(xué)的好奇心和求知欲。同 時(shí)領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會(huì)物理科學(xué)的力量。 教學(xué)重點(diǎn)： 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 教學(xué)難點(diǎn)： 對(duì)公式U=E d中d的理解及公式的正確運(yùn)用 （d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向兩點(diǎn)所在等勢(shì)面的距離） 教學(xué)過程： 一、

2、課前： 登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)。根據(jù)優(yōu)教平臺(tái)上學(xué)生反饋的預(yù)習(xí)情況， 發(fā)現(xiàn)薄弱 點(diǎn)，針對(duì)性教學(xué)。 （優(yōu)教提示：請(qǐng)登陸優(yōu)教平臺(tái)，發(fā)送本節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)” ） 二、【復(fù)習(xí)導(dǎo)入】 學(xué)生活動(dòng)一：復(fù)習(xí)回顧 1、電場(chǎng)力的性質(zhì)一電場(chǎng)強(qiáng)度，定義式？電場(chǎng)線如何定性描述電場(chǎng)？ 2、電場(chǎng)能的性質(zhì)一電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差的表達(dá)式？用哪個(gè)物理量更好地描述 電場(chǎng)能的性質(zhì)？ 3、電場(chǎng)力的計(jì)算式？電場(chǎng)力做功的表達(dá)式？ 【設(shè)計(jì)意圖1］溫故知新，在復(fù)習(xí)兩個(gè)物理量E、U已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容的基礎(chǔ)上， 引出本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容。同時(shí)為本節(jié)課學(xué)習(xí)拉齊所有學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)， 不讓部分學(xué) 生因?yàn)榍懊嬷R(shí)點(diǎn)的遺忘而影響本節(jié)課的學(xué)習(xí)。 【設(shè)

3、計(jì)意圖2】通過知識(shí)整理，引出本節(jié)課學(xué)習(xí)的兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容：電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng) 的關(guān)系表達(dá)式，解釋等差等勢(shì)面密集的地方電場(chǎng)也密集的原因。 三、學(xué)習(xí)探究過程 【探究一】尋找勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系 【老師引導(dǎo)】 情景1、如圖，帶電量q=lXl0-6C的小球，從Ei=1X103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)僅在電場(chǎng) 力的作用下沿著電場(chǎng)線從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)B點(diǎn)，A、B間的距離xi=0.1m。 (1)求電場(chǎng)力所做的功； (2) A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab； (3)若該帶電小球從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，A、C間的距離d=0.2m。求A、C兩 點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac； (4)若該帶電小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，A、C間的距離x

4、2=0.3m ,且CC/連線 垂直于電場(chǎng)線。 求A、C，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac。 總結(jié)1、同一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力 F= Eq 、電場(chǎng)力做功W= Eq x ;用電勢(shì) 差表示電場(chǎng)力做功 W= Uq_;比較兩個(gè)電場(chǎng)力做功公式得 U= Ed 。電場(chǎng)力 做 功是聯(lián)系電場(chǎng)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)的橋梁。 【設(shè)計(jì)意圖】通過具體數(shù)值的計(jì)算，填入表格，從表格中數(shù)據(jù)處理，讓學(xué)生自主 探究電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。從定量到定性，多個(gè)情境下的計(jì)算，讓學(xué)生體驗(yàn)自己 得到結(jié)論的快樂，既達(dá)到了調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，參與課堂的效果，又培養(yǎng)了學(xué)生分 析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力。 【老師引導(dǎo)】從多個(gè)情境中，獨(dú)立字母推導(dǎo)電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系式的過程，

5、通過 PPT的展示，讓學(xué)生透過現(xiàn)象看到兩者關(guān)系本質(zhì)，加深對(duì)公式、字母含義、條件 的理解。 【探究二】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系的幾種表述方法 【學(xué)生活動(dòng)】 語(yǔ)言表述、公式表述勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。 【設(shè)計(jì)意圖】物理是講道理和做中悟的學(xué)科，能將悟的過程表達(dá)出來(lái)，加深學(xué)生 對(duì)該公式各個(gè)字母成立條件的領(lǐng)悟，培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力也是目前教學(xué)中我 們迫切需要做到的一點(diǎn)，也是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)必經(jīng)之路。 【學(xué)生活動(dòng)】 情景2、帶有等量異種電荷，相距10cm的平行板A和B之間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電 場(chǎng)強(qiáng)度E=2Xl02V/m,方向向下。如圖所示，電場(chǎng)中有 CDEF四個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)到A 板距離分

6、別為2cm、4cm、6cm、8cm。 (1)計(jì)算 Uca、Uda、 Uea、Ufa、 Uba 的大??； (2)若取A板電勢(shì)為0,求BCDEF各點(diǎn)電勢(shì)的大小； (3)以A板上某點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，到A板的距離為橫軸，各點(diǎn)的電勢(shì)為縱軸，請(qǐng) 用描點(diǎn)作圖法畫出中一x圖象 總結(jié)2:圖象表述電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系: 橫軸表示 沿電場(chǎng)線方向上距離，縱軸表示 電勢(shì)，斜率為 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。 【設(shè)計(jì)意圖11通過書后習(xí)題的改變，讓學(xué)生熟悉公式 U=Ed,并能在簡(jiǎn)單情景 中加以應(yīng)用，并將計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)通過圖象展示出來(lái)， 從語(yǔ)言、公式到圖象這物理 中常用的是三種表述物理規(guī)律、 定律、定理的方法，培養(yǎng)學(xué)生圖象處理

7、數(shù)據(jù)的科 學(xué)方法。 【設(shè)計(jì)意圖2】為引導(dǎo)從電勢(shì)差變化快慢角度看電場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義埋下伏筆。 【探究三】公式U=Ed與E= '的理解和應(yīng)用 【學(xué)生活動(dòng)】 情景3、如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中ABC三點(diǎn)，其中BC連線與電場(chǎng)線垂直。 (1)比較A到B、A到C電勢(shì)變化的多少；沿哪一條線變化更快？ (2)類比：生活中有類似隨著距離變化相同，變化快慢不同的物理量嗎？ (優(yōu)教提示：請(qǐng)打開素材“動(dòng)畫演示：電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪實(shí)驗(yàn)”) 總結(jié)3:從電勢(shì)差角度看場(chǎng)強(qiáng) (1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小等于 電勢(shì)差的大小 和 沿電場(chǎng)線方向距離 的比值； (2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小等于沿電場(chǎng)線方向單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差的大小;

8、 (3)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小等于電勢(shì)差隨 沿電場(chǎng)線方向距離 變化的快慢。 (電場(chǎng)線沿電勢(shì)降低最快的方向，電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直) 【設(shè)計(jì)意圖】通過分析、比較、類比等多種方法，讓學(xué)生從不同角度理解電場(chǎng)線 沿電勢(shì)降低最快的方向，電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直。 【情景4】如圖是正點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線，ABC為同一條電場(chǎng)線的點(diǎn)，且等間距。 思考與討論 【學(xué)生活動(dòng)】 1、比較三點(diǎn)電勢(shì)的高低； 2、比較Uab, Ubc的大小； 3、請(qǐng)解釋為什么等差等勢(shì)面靠近電荷地方更密集一些？ 總結(jié)4:由公式U=Ed知.電場(chǎng)線密集的地方， 等差等勢(shì)面 密集的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度也比較大(電場(chǎng)線也密集) 在一般

9、電場(chǎng)中公式U=Ed,可以定性使用。 【課堂檢測(cè)】 (優(yōu)教提示：打開優(yōu)教配套習(xí)題，使用互動(dòng)答題卡，更快更便捷地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況) 1、關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是() A.任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差，等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積 B.沿電場(chǎng)線方向，相同距離上電勢(shì)降落相同 C.電勢(shì)降落最快的方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向 D.相同距離上的電勢(shì)差大的兩點(diǎn)間場(chǎng)強(qiáng)也大 2、如圖，A、B是勻強(qiáng)電場(chǎng)中相距4cm的兩點(diǎn)，其連線與電場(chǎng)線方向成 60。角, 兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小為200V,求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。 【設(shè)計(jì)意圖】緊扣本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容，基礎(chǔ)但卻能達(dá)到鞏固提升的作用。 【拓展提升】情景5: 一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)中的 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn), 速度圖象如甲圖所示，請(qǐng)判斷該電場(chǎng)可能是乙中的電場(chǎng)。 【設(shè)計(jì)意圖1】拔高提升題，為學(xué)有余力的學(xué)生提供一點(diǎn)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，也為 學(xué)習(xí)吃力的學(xué)生，提供更豐富的情景，同時(shí)是小組合作題，學(xué)以致用，現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用、 活學(xué)活用，在即將下課的時(shí)候掀起新一輪小高潮，為課堂小結(jié)做情緒上的準(zhǔn)備。 【設(shè)計(jì)意圖2】實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，讓學(xué)有余力的學(xué)生智力得到開發(fā)。