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1、1.6《電勢差與電場強度的關系》教學設計
沐陽中學吳暢
教學目標:
1、掌握勻強電場中電勢差與電場強度的關系式。
2、理解電場線與等勢面的關系
核心素養(yǎng):
通過《電勢差與電場強度的關系》 的學習探究過程,培養(yǎng)學生的分析推理能 力,認識科學探究方法的多樣性。通過分析尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系, 培養(yǎng)學 生對科學的探究精神,體會自然界的統(tǒng)一性,發(fā)展對科學的好奇心和求知欲。同 時領略物理方法的奧妙,體會物理科學的力量。
教學重點:
勻強電場中電勢差與電場強度的關系
教學難點:
對公式U=E d中d的理解及公式的正確運用
(d為沿場強方向兩點所在等勢面的距離)
教學過程:
一、
2、課前:
登陸優(yōu)教平臺,發(fā)送預習任務。根據(jù)優(yōu)教平臺上學生反饋的預習情況, 發(fā)現(xiàn)薄弱 點,針對性教學。
(優(yōu)教提示:請登陸優(yōu)教平臺,發(fā)送本節(jié)預習任務” )
二、【復習導入】
學生活動一:復習回顧
1、電場力的性質一電場強度,定義式?電場線如何定性描述電場?
2、電場能的性質一電勢能、電勢、電勢差的表達式?用哪個物理量更好地描述
電場能的性質?
3、電場力的計算式?電場力做功的表達式?
【設計意圖1]溫故知新,在復習兩個物理量E、U已經(jīng)學習過的內(nèi)容的基礎上, 引出本節(jié)課學習內(nèi)容。同時為本節(jié)課學習拉齊所有學生的學習起點, 不讓部分學 生因為前面知識點的遺忘而影響本節(jié)課的學習。
【設
3、計意圖2】通過知識整理,引出本節(jié)課學習的兩個重點內(nèi)容:電勢差與場強
的關系表達式,解釋等差等勢面密集的地方電場也密集的原因。
三、學習探究過程
【探究一】尋找勻強電場中電勢差與場強的關系
【老師引導】
情景1、如圖,帶電量q=lXl0-6C的小球,從Ei=1X103N/C的勻強電場僅在電場 力的作用下沿著電場線從 A點運動B點,A、B間的距離xi=0.1m。
(1)求電場力所做的功;
(2) A、B兩點間的電勢差Uab;
(3)若該帶電小球從 A點運動到C點,A、C間的距離d=0.2m。求A、C兩 點間的電勢差Uac;
(4)若該帶電小球從A點運動到C點,A、C間的距離x
4、2=0.3m ,且CC/連線 垂直于電場線。 求A、C,兩點間的電勢差Uac。
總結1、同一個勻強電場中,電場力 F= Eq 、電場力做功W= Eq x ;用電勢 差表示電場力做功 W= Uq_;比較兩個電場力做功公式得 U= Ed 。電場力 做 功是聯(lián)系電場力的性質和能的性質的橋梁。
【設計意圖】通過具體數(shù)值的計算,填入表格,從表格中數(shù)據(jù)處理,讓學生自主 探究電勢差與場強的關系。從定量到定性,多個情境下的計算,讓學生體驗自己 得到結論的快樂,既達到了調動學生積極性,參與課堂的效果,又培養(yǎng)了學生分 析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力。
【老師引導】從多個情境中,獨立字母推導電勢差與場強關系式的過程,
5、通過 PPT的展示,讓學生透過現(xiàn)象看到兩者關系本質,加深對公式、字母含義、條件 的理解。
【探究二】勻強電場中電勢差與場強的關系的幾種表述方法
【學生活動】
語言表述、公式表述勻強電場中電勢差與場強的關系。
【設計意圖】物理是講道理和做中悟的學科,能將悟的過程表達出來,加深學生 對該公式各個字母成立條件的領悟,培養(yǎng)學生的語言表達能力也是目前教學中我
們迫切需要做到的一點,也是發(fā)展學生核心素養(yǎng)必經(jīng)之路。
【學生活動】
情景2、帶有等量異種電荷,相距10cm的平行板A和B之間有一勻強電場,電 場強度E=2Xl02V/m,方向向下。如圖所示,電場中有 CDEF四個點,各點到A 板距離分
6、別為2cm、4cm、6cm、8cm。
(1)計算 Uca、Uda、 Uea、Ufa、 Uba 的大小;
(2)若取A板電勢為0,求BCDEF各點電勢的大小;
(3)以A板上某點為坐標原點,到A板的距離為橫軸,各點的電勢為縱軸,請 用描點作圖法畫出中一x圖象
總結2:圖象表述電勢差和場強的關系: 橫軸表示 沿電場線方向上距離,縱軸表示 電勢,斜率為 電場強度的大小。
【設計意圖11通過書后習題的改變,讓學生熟悉公式 U=Ed,并能在簡單情景 中加以應用,并將計算結果數(shù)據(jù)通過圖象展示出來, 從語言、公式到圖象這物理 中常用的是三種表述物理規(guī)律、 定律、定理的方法,培養(yǎng)學生圖象處理
7、數(shù)據(jù)的科 學方法。
【設計意圖2】為引導從電勢差變化快慢角度看電場強度的物理意義埋下伏筆。
【探究三】公式U=Ed與E= '的理解和應用
【學生活動】
情景3、如圖,勻強電場中ABC三點,其中BC連線與電場線垂直。
(1)比較A到B、A到C電勢變化的多少;沿哪一條線變化更快?
(2)類比:生活中有類似隨著距離變化相同,變化快慢不同的物理量嗎?
(優(yōu)教提示:請打開素材“動畫演示:電場中等勢線的描繪實驗”)
總結3:從電勢差角度看場強
(1)勻強電場場強大小等于 電勢差的大小 和 沿電場線方向距離 的比值;
(2)勻強電場場強大小等于沿電場線方向單位長度上的電勢差的大小;
8、
(3)勻強電場場強大小等于電勢差隨 沿電場線方向距離 變化的快慢。
(電場線沿電勢降低最快的方向,電場線與等勢面處處垂直)
【設計意圖】通過分析、比較、類比等多種方法,讓學生從不同角度理解電場線
沿電勢降低最快的方向,電場線與等勢面處處垂直。
【情景4】如圖是正點電荷周圍的電場線,ABC為同一條電場線的點,且等間距。 思考與討論
【學生活動】
1、比較三點電勢的高低;
2、比較Uab, Ubc的大??;
3、請解釋為什么等差等勢面靠近電荷地方更密集一些?
總結4:由公式U=Ed知.電場線密集的地方,
等差等勢面 密集的地方,電場強度也比較大(電場線也密集)
在一般
9、電場中公式U=Ed,可以定性使用。
【課堂檢測】
(優(yōu)教提示:打開優(yōu)教配套習題,使用互動答題卡,更快更便捷地掌握學生的學習情況)
1、關于勻強電場中場強與電勢差的關系,下列說法正確的是()
A.任意兩點的電勢差,等于場強和這兩點間距離的乘積
B.沿電場線方向,相同距離上電勢降落相同
C.電勢降落最快的方向就是場強方向
D.相同距離上的電勢差大的兩點間場強也大
2、如圖,A、B是勻強電場中相距4cm的兩點,其連線與電場線方向成 60。角, 兩點間電勢差的大小為200V,求電場強度E的大小。
【設計意圖】緊扣本節(jié)課學習重點內(nèi)容,基礎但卻能達到鞏固提升的作用。
【拓展提升】情景5: 一個帶正電的點電荷,從某電場中的 A點運動到B點, 速度圖象如甲圖所示,請判斷該電場可能是乙中的電場。
【設計意圖1】拔高提升題,為學有余力的學生提供一點有挑戰(zhàn)性的任務,也為 學習吃力的學生,提供更豐富的情景,同時是小組合作題,學以致用,現(xiàn)學現(xiàn)用、 活學活用,在即將下課的時候掀起新一輪小高潮,為課堂小結做情緒上的準備。
【設計意圖2】實現(xiàn)分層教學,讓學有余力的學生智力得到開發(fā)。