高中物理粤教版 (2019)必修 第三册电势能与电势教案

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册电势能与电势教案，共4页。教案主要包含了创设情景，回顾旧知，任务驱动，建立“电势”的概念等内容，欢迎下载使用。
电势能与电势
教学目标
1.知道电势的概念及判断电势大小的方法。
2.知道等势线、等势面的概念及特点。
3.知道常见电场的等势面分布情况。
4.体会用比值定义法定义新的物理量。
教学重点：
1. 通过比值定义法，建立电势的概念。
2. 建立等势面的概念。
教学难点：
1. 理解掌握电势、电势能、电场力做功的概念，并对他们进行计算。
2. 理解等势面的特点。
教学过程
一、创设情景，回顾旧知
1.情景引入：7、8月份的广东正进入雷雨天气，我们经常能看到闪电现象。为什么会出现闪电现象？它说明了什么问题？（视频展示深圳上空的闪电）

闪电是一个强烈放电的现象，它说明电荷在电场中是具有能量的，这种能量可以释放出来，它就是上一节我们学习的能量——电势能。
2.旧知引新疑：既然电场有“能”的性质，我们能否找到一个描述电场能的性质的物理量？
问题一：我们先来回顾一下，我们学过那些与电场有关的物理量？
电场力？电势能？电场力做功？电场强度？
问题二：这些物理量能描述电场的性质吗？
（电场力、电势能，电场力做功与试探电荷有关，不同的试探电荷他们的值会发生改变，不能用来表述电场；）
问题三：电场强度与试探电荷无关，它是通过什么方法定义的呢？
问题四：虽然电场强度不能从能的角度描述电场，但是却给我们提供一个方法，比值定义法。下面我们也尝试用这种方法来进行研究。
【设计意图】：创设闪电情景，调动学生思维，让学生通过闪电的生活体验回顾电势能的概念，使抽象的能量概念更形象、直观的得以呈现。教师再通过问题串的形式，一步步引导学生对如何描述电场“能”的性质展开思考和讨论，为一下环节打下铺垫。
二、任务驱动，建立“电势”的概念
1.通过比值定义法，建立电势的概念。
设想：有一个场强为E的匀强电场，如图所示，规定负极板的电势能为零（极板接地），取极板附近一点O，与点O距离为d处有一点A，任务一：求不同电荷量的试探电荷由点A移到点O 电场力所做的功？
任务二：求不同电荷量的试探电荷在点A的电势能？
任务三：不同电荷量的试探电荷在A点具有的电势能与电荷量的比值？
【设计意图】：用任务驱动的形式引导学生对描述电场能的性质展开思考，了解电场研究的延续性。学生从学会描述力的性质到探索寻找描述能的性质的物理量，激发类比思维，对比值定义法有了更深的认识，加深对电势本质的理解。
2.类比高度的概念，深化电势本质
例题1：如图所示，匀强电场的电场强度E为30N/C，A、B、C是电场中同一条电场线上的三个点，相邻两个点的距离L均为10cm。
1)以C点为零势能点，求A、B两点的电势；
以B点为零势能点，求A、C两点的电势。
【设计意图】：通过例题，让学生的已有知识与电势的概念建立联系，帮助他们理解电势的本质，加深对电势概念的理解。电势的概念对学生而言比较抽象，这里联系学生的生活经验，类比高度的概念，帮助学生更好的理解电势。
激发自主探索，建立等势面的概念
1.建立等势面的概念。
在地理上中，我们会常用等高线来表示同一高度。在电场中也有很多电势相等的点，把电势相同的点连起来构成的面叫做等势面。
等势面有什么特点呢？
问1：同一等势面上移动电荷时，电场力是否做功？
问2：在等势面上移动电荷，电场力不做功，说明等势面与电场线的关系是？
问3：等势面是真实存在的吗？
【设计意图】：通过类比法，帮助学生从地理上的等高线过渡到电场中等势面，协助他们完成等势面概念的建立。回顾旧知识，通过问题串的形式，引导学生一步步深化等势面的理解。
2.自主探索，加深对等势面特点的理解。
探索1：画一画，通过对等势面特点的理解，尝试画出正点电荷过A点的等势面

探索2：做一做，通过实验，画出等势面。
探索3：解一解，两个带等量正电的点电荷的等势面分布如图所示，ɑ、b、c、d、e处在不同等势面上，则各点的电势大小应如何排列？负试探电荷在各点的电势能大小又应如何排列？
【设计意图】：通过“画一画”、“做一做”、“解一解”三个探索的环节，让学生对等势面概念及其特点的理解更自然畅顺，既学会研究抽象问题的基本方法，渗透类比思想，又帮助他们物理观念的形成，促进探究能力的发展，从而最终实现科学素养的培养。