高中三年級(jí)上學(xué)期物理《電場(chǎng)能的性質(zhì)1》教學(xué)設(shè)計(jì)

電場(chǎng)能的性質(zhì)一、課程標(biāo)準(zhǔn)要求及解讀1．課程標(biāo)準(zhǔn)要求知道靜電場(chǎng)中的電荷具有電勢(shì)能。了解電勢(shì)能、電勢(shì)的含義。2．課程標(biāo)準(zhǔn)解讀本條目要求學(xué)生通過(guò)與重力勢(shì)能引入的對(duì)比，了解電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能，知道靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。體驗(yàn)類比法在科學(xué)研究中的作用。讓學(xué)生通過(guò)用電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系來(lái)計(jì)算電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能，了解電勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。通過(guò)對(duì)檢驗(yàn)電荷在具體電場(chǎng)中電勢(shì)能的分析，知道比值定義法表示電場(chǎng)另一方面的性質(zhì)——能的性質(zhì)——電勢(shì)，體會(huì)類比法也是科學(xué)研究中的一種重要方法。通過(guò)具體電場(chǎng)中電勢(shì)的分析，了解電勢(shì)的客觀性、標(biāo)量性和相對(duì)性。二、教學(xué)目標(biāo)1．通過(guò)計(jì)算在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷靜電力所做的功，認(rèn)識(shí)靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)。2．通過(guò)類比重力勢(shì)能引入電勢(shì)能，體會(huì)能量觀點(diǎn)是分析物理問(wèn)題的重要方法，并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的和諧統(tǒng)一性。3．理解電勢(shì)能的變化與靜電力做功的關(guān)系。知道常見的電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定方法。4．通過(guò)建立電勢(shì)概念的過(guò)程，理解電勢(shì)是從能的角度描述電場(chǎng)的物理量。會(huì)判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。

三、重難點(diǎn)1.重點(diǎn)：本節(jié)的重點(diǎn)是明確靜電力做功和電勢(shì)能變化之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。2.難點(diǎn)：本節(jié)的難點(diǎn)是電勢(shì)能概念的建立,通過(guò)類比和遷移、猜想論證,歸納總結(jié)出靜電力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系。四、教學(xué)方法啟發(fā)、引導(dǎo)、講授五、教學(xué)過(guò)程（一）概念教學(xué)1．靜電力做功(1)特點(diǎn)：靜電力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與電荷量和電荷移動(dòng)過(guò)程始、末位置間的電勢(shì)差有關(guān)．(2)計(jì)算方法①W＝qEd，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d為帶電體在沿電場(chǎng)方向的位移．②WAB＝qUAB，適用于任何電場(chǎng)．2．電勢(shì)能(1)定義：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，稱為電勢(shì)能．(2)說(shuō)明：電勢(shì)能具有相對(duì)性，通常把無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)能規(guī)定為零．3．靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系(1)靜電力做的功等于電荷電勢(shì)能的減少量，即WAB＝EpA－EpB.(2)通過(guò)WAB＝EpA－EpB可知：靜電力對(duì)電荷做多少正功，電荷電勢(shì)能就減少多少；電荷克服靜電力做多少功，電荷電勢(shì)能就增加多少．(3)電勢(shì)能的大?。河蒞AB＝EpA－EpB可知，若令EpB＝0，則EpA＝WAB，即一個(gè)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，數(shù)值上等于將其從該點(diǎn)移到零電勢(shì)能位置過(guò)程中靜電力所做的功．4．電勢(shì)能大小的四種判斷方法(1)做功判斷法：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大．(2)電荷電勢(shì)法：正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大．(3)公式法：由Ep＝qφ，將q、φ的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式進(jìn)行判斷．(4)能量守恒法：在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增大．5．電勢(shì)(1)定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值．(2)定義式：φ＝Ep/q.(3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)之分，正(負(fù))號(hào)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)高(低)．(4)相對(duì)性：電勢(shì)具有相對(duì)性，同一點(diǎn)的電勢(shì)因選取零電勢(shì)點(diǎn)的不同而不同．6．電勢(shì)高低的四種判斷方法(1)依據(jù)電場(chǎng)線方向：沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低．(2)依據(jù)電場(chǎng)力做功：根據(jù)UAB＝WAB/q，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低．(3)電荷的正負(fù)：取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低．(4)依據(jù)電勢(shì)能的高低：正電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)較高，負(fù)電荷在電勢(shì)能大處電勢(shì)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(hào)電荷的小球（不計(jì)重力）.開始時(shí)，兩小球分別靜止在A、B位置.現(xiàn)外加一勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在靜電力作用下，小球繞輕桿中點(diǎn)O轉(zhuǎn)到水平位置.取O點(diǎn)的電勢(shì)為0.下列說(shuō)法正確的有()A.電場(chǎng)E中A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)B.轉(zhuǎn)動(dòng)中兩小球的電勢(shì)能始終相等C.該過(guò)程靜電力對(duì)兩小球均做負(fù)功D.該過(guò)程兩小球的總電勢(shì)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(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方．取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．下列說(shuō)法正確的是()A．b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)