1、电势差与电场强度的关系教学设计一、学情分析高二的学生已具备了一定的推理能力、观察能力和归纳总结能力，又兼具好奇、好胜的性格特点，且具备以匀强电场为特例讨论静电力做功的特点、引出电势能、电势和电势差等概念的知识储备。在这节课，同学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，这对于同学来讲则是比较困难的。因而在教学上，教师要充分调动学生的积极性和主动性，发挥教师的主导作用和学生的主体作用，培养学生对物理学习的兴趣。二、学习内容分析依据物理课程标准，要求学生知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。通过学习可知电场强度和电势
2、都是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。虽然前者是矢量后者是标量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。对于一般的电场，学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。但对于匀强电场，要求学生了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差之间的关系式，并通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。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，培养学生的科学探究精神，使其能更好地理解电势与电场强度的概念。三、教学目标 1理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并能推导这个
3、关系式。培养学生从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对物理学科的兴趣、坚定其思考探索物理的信念，让学生学会多角度多方面地看问题。 2.通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，明确d的含义。通过公式的推导，让学生体会到物理中推理过程的逻辑美，领略物理方法的奥妙，体会物理科学的力量。 3.定性把握非匀强电场中电势差与电场强度的关系。学生利用学过的知识分析推理，在教师的指导下总结应用，培养学生分析问题、解决问题的能力，提升学生的科学素养。四、重难点分析(一)教学重点： 1对匀强电场中电势差与电场强度的关系UEd的理解。 2能够推导出U
4、Ed，并用其进行相关计算。(二）教学难点 1电场强度的大小为什么等于两点间电势差与这两点沿电场方向的距离的比值问题。 2非匀强电场中，对电势差与电场强度的定性比较。五、信息技术及其他学习资源的应用 现代教育技术与物理学科的整合为物理课堂教学提供了广阔的模拟和想象空间，激发了学生的学习兴趣，使学生由被动地接受转为主动地争取，从而更快捷、更有效地完成教学任务，全面提高了教育教学质量。 1、利用平板电脑作为一对一数字化学习的载体，使用乐恩互动学习系统进行师生之间的交流，给学生创建了更为宽松的教学平台。在交流方面，我采用了系统中的“抓屏”功能，随时了解学生的学习情况；在探究环节之后，采用“抢答”功能，
5、调动学生的积极性，而且通过抢答的快慢，间接了解学生的掌握情况；乐恩系统还可以提前制作试题包，作为课后验收，学生回答问题之后，教师通过屏幕就可以知道每一题的正确率，也可以及时了解每个学生的答题情况，在验收学生课堂吸收效果方面，十分快捷、方便、准确。 2、使用微软公司的PowerPoint制作演示文档，同时配合SMART Notebook交互式电子白板的手写功能和画图功能，使学生能更直观的看到解题过程，及时理清思路。 3、注重开发学生资源，创设理论探究的物理情境，让学生积极参与到课堂教学中。 4、本节课采用的教材资源是人教版选修3-1。六、教学流程图承上启下，复习巩固，为理论探究环节提供方法依据温
6、故知新，引出课题这是本课的重点：从启发学生猜想、设计探究方案、指导学生进行合作探究及进行总结等四方面实施探究性教学。利用平板进行探究，教师可及时了解学生情况，有助于师生互动和生生互动利用平板电脑理论探究新课导入知识迁移加深学生对比值定义法定义物理量实质的理解本部分让学生充分进行讨论，各抒己见，最后引导学生得到正确结论思考与讨论让学生在巩固基础的同时，引导学生思考，沿场强方向，电势下降最快 巩固练习知识总结，让学生自己谈收获，培养学生归纳总结的能力课堂小结利用平板电脑可以及时反馈学生的做题信息，教师可有针对性的对学生进行点拨课堂小测 课后作业七、教学过程教学程序教师行为学生活动设计意图温故知新请
7、同学们打开乐恩互动系统，接收这节课的导学案，并在导学案上温故知新的标题下，总结电场强度、电势、电势差的概念，推导匀强电场中静电力做功。 教师巡视学生作答情况，待全体学生做完之后，订正答案依次回答导学案上温故知新的内容在教师的指导下，学生修正答案，并加深记忆承上启下，对所学知识的复习和巩固，也是探究匀强电场中电势差与电场强度的关系的方法依据理论探究：匀强电场中电势差与电场强度的关系通过复习静电力做功的两种方法，你能试着推出匀强电场中电势差与电场强度的关系吗？（现将界面推送到平板上，请同学们进行理论探究）理论探究：匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中的电场强度为E，电荷+q从A点移动到B点，
8、已知A、B两点间电势差为UAB，距离为d，试探究该匀强电场的电势差与电场强度的关系。由学生自己推导，教师巡视，解答学生在推导过程中可能存在的一些疑问。师：在学生探究环节结束后，利用“抓屏功能”，随机选取1位同学的推导过程，展示在大屏幕上，对其进行订正。结论：匀强电场中的两点间的电势差等于 电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。学生积极思考，在平板上写出自己的探究过程，便于展示学生观看屏幕并思考探究过程是否合理，在教师的指导下，得出结论利用平板，教师更好的观察学生的推导情况，而且随机选择学生平板上的内容，使得每一位同学都有被选上的可能，调动了学生的积极性新课教学1、 匀强电场中，两点间的电势差
9、等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。U=Ed2、 此式还可表示为 即：电场强度数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。根据上式，你能得到电场强度的另一个单位吗？这个单位与前面学过的单位牛顿每库仑（N/C）相同。积极思考教师提出的问题能，V/m，伏特每米电场强度的另一个单位伏特每米与牛顿每库伦是相同的，使学生回忆起力学单位制的内容，体现知识的连贯性知识迁移理解比值定义物理量的实质引导学生回忆速度的定义式，将场强的公式类比其去研究。V= 速度是 空间位置 对 时间 的变化率；位移随时间变化得越 快 ，则速度越 大 电场强度是 电势差 对 空间位置 的变化率；电势随空间位置变化得越 快
10、，则电场强度越 强 学生回忆速度的概念，回答屏幕上的问题为了加深学生对定义的理解，采用类比法，融会贯通，让学生能够深入理解比值定义法定义物理量的实质思考与讨论：关于公式的几点说明：上面讨论中A、B两点位于同一条电场线上。如果它们不在同一条电场线上，如图所示，还能得出以上结论吗？试试看。总结说明：（1）场强的单位：V/m 1V/m=1N/C（2）公式中d必须是沿场强方向的距离。本部分让学生充分进行讨论，各抒己见，最后引导学生得到正确结论结论：当代表A、B两点沿电场线的距离时，还能得出学生填写导学案学生思考后，能够得这个结论，也注意到d代表A、B两点沿电场线的距巩固练习：沿场强方向，电势下降最快在
11、非匀强电场中，该式可定性判断两点间电势差的大小。电场强度三个公式的区别：两块带电的平行金属板相距10cm，两板之间的电势差为9 103V,电场中D点距A板2cm，C点距B板3cm。 (1)求AB板间匀强电场的电场强度（2）两点间电势差UDC等于多少？ UCD 等于多少？ABCD（3）如果令B板接地，则C点的电势 是多少？教师订正答案后，提问：若图中C点在C1C2C3等位置，DC两点间电势差改变了吗？电势沿DC1、DC2、DC、DC3哪个方向，下降最快？结论：沿场强方向，电势下降最快。师：该公式只适用于匀强电场中的计算，在非匀强电场中，该式可定性判断两点间电势差的大小。思考：非匀强电场中，等电势
12、差等势面之间的距离相等吗？师：给出正点电荷的电场线图像，提出问题，线段AB为什么比线段BC要短？把正电荷q从A移动到B，再由B移动到C，因UAB=UBC，故WAB=WBC，但AB段静电力大于BC段静电力，所以ABBC4、电场强度三个公式的区别：学生认真思考，写出解题思路，教师巡视给予指导学生上传答案回答问题，没有改变DC方向不相等认真思考并讨论回答教师的问题加深记忆，运用公式解题，巩固基础在此为了强调d必须是沿场强方向的距离通过该题，让学生在巩固基础的同时，引导学生思考，沿场强方向，电势下降最快 帮助学生梳理三个公式的使用条件课堂小结：今天这节课，我们都学习了哪些内容呢？电势差与电场强度的关系
13、，公式的4点说明培养学生归纳总结的能力课堂小测今天你掌握了多少？教师利用平板分发试卷，学生接收试卷后，在规定时间内回答问题并提交试卷，白板上展示每位同学的正确率和全班同学的正确率。按照正确率，教师有选择的对题目进行讲解认真做题并提交试卷，提交后，看屏幕上的正确率通过课堂小测，回扣本节的学习目标，让学生清楚地知道自己掌握了多少课后作业1. 回传课前所发的导学案2. 预习“静电现象的应用”，在网络上搜索“避雷针”“雷火炼殿”的图片和视频，制作成5页的PPT，下节课进行交流展示学生根据导学案，知道课后作业，并进行预习巩固所学内容，养成预习的习惯八、 板书设计6、 电势差与电场强度的关系 说明：1、单
14、位：V/m 1V/m=1N/C 4、只适用于匀强电场中的计算， 2、d必须是沿场强方向的距离 在非匀强电场中，可定性判 3、沿场强方向，电势下降最快 断两点间电势差的大小九、 教学反思 本节课利用创设问题、学生参与、分组评价，激发了学生的求知欲望，培养了其思维、推理能力，激发了学生的探究意识。本节课对于学生来说略有难度，从做功把电场的两个性质联系起来，学生能接受，同时注重帮助学生创设物理情景，创造和谐、民主、自由的课堂气氛，采用学生探究为主的教学方式。运用平板教学，极大地激发了学生的学习兴趣和参与度，因此对电场强度与电势差的关系有了更深的理解，在推导过程中学生的知识得到了复习和提升，同时也体验
15、到了学习物理的的乐趣。在做习题练习时引导学生从不同角度去思考，培养其分析问题的严谨性。本节教学的一个重要内容就是要得出公式U=Ed，即在匀强电场中，沿着电场强度的方向，任意两点间的电势差等于场强与这两点间的距离的乘积，并进而得出，不沿场强方向两点间的电势差的求法。然而在实际解题时学生却往往又会将不沿场强方向两点间的电势差误当作沿场强方向的情况去处理、去求解。因此，在本节课的教学中，就对“沿着电场强度的方向”进行了强化，但还是有同学不能完全掌握，这点需要下节课再进行强化。 本节课充分利用了平板电脑这一移动终端，课前利用乐恩互动系统分发导学案，课程中采用了系统中的“抓屏”功能，随时了解学生的学习情
16、况；在探究环节之后，采用“抢答”功能，调动学生的积极性，而且通过抢答的快慢，间接了解学生的掌握情况；乐恩系统还可以提前制作试题包，作为课后验收，学生回答问题之后，教师通过屏幕就可以知道每一题的正确率，也可以及时了解每个学生的答题情况，在验收学生课堂吸收效果方面，十分快捷、方便、准确。课程结束后，学生及时回传导学案，教师可以及时了解每位学生的课上学习情况，也可以利用这些文件和家长进行沟通和交流，促进家校通信。为了防止学生上课期间利用平板电脑玩游戏，在不使用的时候教师利用锁屏功能将学生的平板锁上，但有时会有个别学生偷偷退出互动系统，开小差，这个问题还需任课教师注意，多观察学生的表情，发现异常现象及时提醒学生。