电势差与电场强度的关系教学设计

《电场强度与电势差的关系》粤教版教材选修3-1模块第一章第 5节

【课题、课时】《电场强度与电势差的关系》（1课时）

【教材内容分析】

1、课程标准对这节的要求：了解电场强度与电势差的关系。

2、教材的地位和作用：本节内容有两个主题：（1）电势差与电场强度的关系，电势与电场强度是电磁学中两个非常重要的概念，他们都是用来描述电场性质的物理量。两者从不同的角度对电场性质进行描述，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。本节通过分析推理，导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，同时能更好的理解电势与电场强度两个概念。（2）电场线与等势面的关系，通过观察种电场线与等势面的特点，培养学生归纳总结的能力。

3、教材的编写思路：教材在引入电场强度描述电场的力的特性以及引入电势描述电场的能的特性后，又建立起电势差与电场强度间的关系，并以此关系构建电场的“力”与“能”

这两个侧面间的联系，从而帮助学生整体的认识电场。

4、教材的特点：电势与电场强度的关系，本节从两个方面说明两者的联系：一是电势差与电场强度的关系，教材通过“讨论与交流”栏目，让学生在教师的指导下从理论上探究匀强电场中电势差与电场强度的关系；二是电场线与等势面的关系，课本通过引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面的关系，去归纳总结得出结论。

5、教材的处理：首先强调电场强度和电势分别是描述电场这一事物的不同特性的物理量;然后在把电场强度和电势建立在电场上，借助于电场力移动电荷做功而导致电势能的改变这一动态过程，导出电势差与电场强度间的关系;最后又通过分析、类比、运用等环节，帮助学生深刻的体会所建立起来的电势差与电场强度的关系的物理含义；引导学生观察几种常见电荷电场线的分布与等势面，然后归纳、总结出电场线与等势面的关系。

【教学对象分析】

1、学生的兴趣：高中的学生既有年轻人好奇、好强的心理特点，又有比较强的逻辑思维能力和归纳总结能力。教学上要充分调动学生的积极性和主动性，发挥教师的主导和学生的主体作用，培养学生对物理的学习兴趣。

2、学生的知识基础：在高中物理选修3-1中的第一章第三节中，学习了描述电场力特性的物理量——电场强度。在高中物理选修3-1中的第一章第四节中，以匀强电场为特例讨论了静电力做功的特点、引出电势能、电势和电势差等概念。

3、学生的认知特点：学生通过高中一年的学习已具备了一定的推理能力，也具备了一定的观察能力、归纳总结能力。所以在这节课里，同学们能够比较容易导出匀强电场中电势差与电场强度的关系。然而在一般电场中，电势差与电场强度之间的关系怎样理解？这对于同学们则是比较困难的。

【教学目标】

1、知识与技能

（1）掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系式。

（2）理解电场线与等势面的关系

2、过程与方法

通过分析推理，导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式，认识科学探究方法的多样性。

3、情感态度与价值观

通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然界的统一性，发展对科学的好奇心和求知欲。同时领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。

【教学重点】

匀强电场中电势差与电场强度的关系

【教学难点】

对公式U=E d中d的理解及公式的正确运用 (d为沿场强方向两点所在等势面的距离)【教学策略设计】

本节课在教学的指导思想上，坚持学生自主学习的原则，通过教师指导，让学生体会物理知识的构建过程。

在教学方法和手段上，综合应用讲授、交流和讨论等多种方法，并合理利用多媒体和传统的教学方法相结合的手段。导出匀强电场中电势差与电场强度的关系式。采用类比方法，化解难题。

在学法指导上，让学生尝试自己观察、归纳、总结及推理，得出结论，使学生在获取知识的同时领会物理学的研究方法，受到科学思维的训练以及协作精神、探索精神等情感态度价值观的教育。

【教学用具】

多媒体辅助教学设备、学案

【教学流程图】

教学内容和过程教师活动学生活动设计意图

一、引入新课

复习提问：

电场中的几个物理量：电场强度、电势、电势差

提出问题：电场强度从电场对电荷有作用力的角度描述电场，而电势从电场力对在电场中移动的电荷做功的角度描述电场，既然描述的是同一电场，那么电场强度与电势、电势差有什么联系呢?

二、新课教学

（一）、电势与电场强度的关系

问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何呢？

结论： E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大

问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？

结论：E为零处φ不一定为零，φ为零处E 不一定为零

即两者无直接关系

（二）、电势差与电场强度的关系

如图所示：表示在某一匀强电场中。把正电荷q由A点移动到B点，设A、B两点间的在电场方向上的距离为d，电势差为U，场强为E。求电场力所做的功是多少？引导学生回

忆、提问、点

拨

提出问题

让学生思考

投影

引导学生

观察

讨论

投影

引导学生

观察

讨论

投影

通过匀强电

场的例子来

推算U和E之

间的关系

回忆、

思考、

代表回答

思考

猜想

观察

讨论

分析

观察

讨论

分析

观看

思考

通过复习，帮助

学生回忆电场

知识，并为本节

课作铺垫，同时

加深对电场的

理解。

通过问题激发

学生的学习兴

趣和求知欲望，

提高学习效率

通过分析、论证

等思维过程，培

养分析、推理能

力

创设条件,帮助

学生通过问题

推导，发现物理

量的内在联系

A..B

E .

B′