电势能和电势教学课件
电势能和电势教学课件
电势能和电势教学课件1
一教材内容分析
电场力是一种新的性质力，本章前面几节，对电场力的产生条件、大小和方向，以及部分作用规律（遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等）进行了探究学习。本节进一步研究电场力作用规律——电场力做功及其能量变化规律，就是顺理成章的事。从本章的整个教材编写思路来看，与必修教材几乎吻合。因此，充分利用学生们学习必修教材时所学到的知识、技能、方法，就显得十分必要。其实，这也符合高中教学的特点和要求。另一方面，前面几节，从力的角度探究了电场的性质，本节则从能的角度探究电场的性质。同样地，这里依然要发挥好“知识迁移”、“能力迁移”的正作用，充分体验“学以致用”的学习乐趣。
如果从本章学习要求来看，前者是一条暗线（副线）；而后者是一条明线（主线）。笔者认为，学习本章时，教师可以做适当调节，使明线暗淡一些，而使暗线明亮一些。众所周知，能（量）是最为抽象的概念之一，而静电场领域里的能量概念，就尤为抽象。所以本节知识是本章的难点。
综上，本节教学设计为两个课时，第一课时，探究电场力的做功特点，得出电势能的概念，并分析电势能的性质；第二课时，进一步探究（静）电场的性质，类比导出电势概念、分析电势的性质，了解等势面的概念。
二教学目标
（一）知识与技能目标
1 认识电场力做功的特点；
2 分析电场力做功引起的能量变化，理解电势能概念及其性质；
3 知道电势的定义方法及其定义式，并会使用它分析相关问题；
4 理解“沿着电场线的方向电势越来越低”的这一结论；
5 知道等势面，理解等势面与电场线之间的关系。
（二）过程与方法目标
通过类比法探究新知识，体验知识探究过程。
（三）情感、态度与价值观目标
渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养探索自然规律的兴趣。
三知识重难点分析
（一）重点
1 电场力做功特点的分析；
2 电场力做功与能量变化之间关系的理解，以及电势能的理解；
3 电势的理解与运用；
4 等势面的理解。
（二）难点
1 电场力做功特点与电势能概念之间关系的理解；
2 电势能与电势的辨析；
3 电场线中有关电势和等势面性质的理解。
四教学流程设计
（一）第一课时：电势能
1 引入新课
教师：我们知道电场力是一种新的性质力，前面几节课，学习了它的产生条件、大小和方向、以及部分作用规律，例如遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等等。在必修课中，我们还探究了什么力学概念和规律？
学生：做功，动能定理，机械能守恒定律和能量守恒定律。
教师：很好，现在我们回顾这些方面的知识。请同学们完成下面填空。
（1）做功的定义是：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小，和力与位移夹角的余弦这三者的乘积；公式是：W=Flcosθ ，单位是：焦耳；做功是能量变化的量度；
（2）动能是指由于物体运动所具有的能量，定义式是
Ek=1/2mv^2 ；动能定理：力对物体所做的功等于物体动能的变化量；公式为 W=Ek2-Ek1；
（3）势能是指相互作用的物体凭借其位置所具有的能量；
（4）重力做功的特点是：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关；重力对物体做功是重力势能变化的量度，公式是：W=mgh1-mgh2 ；重力势能的定义式是：Ep=mgh ，重力势能具有相对性，重力势能差值具有绝对性。
（5）能量守恒定律：能量既不能产生，也不能消亡，它只能从一个物体转移给另一物体，或者由一种能量形式转变为另一能量形式，而变化过程中总的能量保持不变。
学生：完成上面填空。
设计说明：以上可以作为课前学案由同学们预习时完成。但建议在课堂引入中，在请学生口头作答。
教师：这节课，我们研究电场力做功问题，从中我们探究电场力做功的规律。
2 进入新课
教师：给出下面问题，请同学们完成。先做（1）题。
例1 （1）质量为m的物体从A位置运动到B位置，如图一所示（重力加速度为g）。求：① 沿路径1，重力对物体做功为多少？②沿路径2，重力做功又是多少？
（2）带电量为q的物体（不计重力）在匀强电场中从A位置运动到B位置，如图二所示。求① 沿路径1，电场力对物体做功为多少？
②沿路径2，电场力做功又是多少？(图见附课件)
学生：完成练习。
教师：这是一道复习题，大家很容易就完成了。而且从中，我们可以得到重力做功的特点，这个特点是？
学生：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。
教师：结合W=mgh1-mgh2 ，我们知道mgh 表示一种能量，而且是由位置决定的能量，是一种势能，我们称之为重力势能。因此，
我们说：重力做功是重力势能变化的量度，数学表达式就是W=Ep1-Ep2 。
设计说明：这里暗含重力做功与路径无关的特点和建立重力势能之间的“充要”关系。关于此，教学中可以点到为止；亦可根据同学们的实际情况，追问：如果重力做功与路径有关，还能建立重力势能概念吗？为什么？
学生：再做（2）题。
教师：同学们也完成的很好。同学们肯定体会到了电场力做功特点，这个特点是？
学生：电场力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。
教师：由W=qEd1-qEd2 ，我们知道 qEd暗含什么物理量？
学生：是能量，而且是一种势能。
教师：同学们也给这个势能取一个名字吧？
学生：电势能（或电力势能，或电场力势能）。
教师：我觉得都可以。但是多读几遍，你应该能够感觉到：电场力势能和电力势能音节复杂，而且还有些拗口，所以我们还是拣好一点的名称：电势能。同学们再读读“重力势能”和“重势能”，那个读起来顺溜一些？
学生：尝试着读，并品味。
教师：我的感觉是重力势能好听一些。命名要讲究音律美的，这也是一种艺术美。
教学设计：这是一段插曲，但我认为这符合教学改革理念。另外，可以帮助消除误解，从而确定：电势能和重力势能同属于势能范畴。然而，也同样为了避免误解，教师应该强化下面教学：
教师：电势能和重力势能都是势能范畴，但是：重力势能，包括弹性势能都属于机械能范畴，而电势能不属于机械能。
教师：也就是说，电场力做功是什么的量度？
学生：电势能变化的量度。
教师：为此，我们也可以写成表达式：W=Ep1-Ep2 。为明确表
