《第1节电场力做功与电势能》集体备课教案设计

《第1节电场力做功与电势能》集体备课教案优质课下载

教材从电场对点电荷做功的角度出发，研究能够代表空间中两点间所有移动方式的三种移动路径方式——直线路径、折线路径、曲线路径——做功相等，从而推知在匀强电场中静电力做功与移动电荷的路径无关，进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的，并与重力势能类比，得到电荷在电场中也是具有电势能的结论。在定义电势能的基础之上，将重力做功和重力势能之间的关系以及重力势能的特点进一步进行类比，得出静电力做功的过程就是电势能发生变化的过程，而且静电力做的功与电势能的减少量相等，但不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值，因此要规定电势能零点。在重力势能和电势能相似的基础之上，指出存在正负两种电荷，因而使得在空间中两点间移动电荷时，电势能的变化不一样，让学生明白，重力势能和电势能存在诸多相似的同时，也存在着不同之处。

通过学习本节知识，有助于提高学生的学生能力和对知识的迁移、灵活运用能力，也让学生感受到类比方法在学习新知识方面的作用。

2．学情分析

通过对必修内容的学习，学生对功的计算、重力做功的特点、重力做功与重力势能变化的关系、功能关系（功是能量转化的量度），能量守恒定律等内容已相当熟悉，具备了学习本节内容的知识基础。同时，也具备了一定的分析问题、逻辑推理、演绎计算、想象和归纳总结等学习能力。但建立起电势能的概念对学生来说比较困难，因为电场的概念特别抽象，教学中也不好用学生能够感知的、具体形象的事物体现电场中存在的电势能，加上本节又是从力与能量两条线上同时研究电场，会对利用力学知识处理电学问题不适应，从而让学生感到有点“力不从心”。学生以前对类比方法的运用没有达到这样的高度，对类比方法本身的理解也并不是很到位，加上力学和电学看起来是两类没有任何关系的物理问题，因此使得学生不容易把重力做功的特点的知识迁移到电场力做功中，使得类比出现问题，所以，知识迁移及灵活运用是学生学习过程中要跨越的一个台阶。

二、教学目标

1.通过运用类比法论证探究静电力对点电荷做，知道静电力做功与路径无关的特点，理解电势能的概念，感悟电势能概念的物理意义，培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。

2.通过类比，明确电势能与电场力做功的关系，领会电势能的相对性和系统性。

3.通过静电力场与重力场的类比和类比结论的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力以及利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。

4.通过对本节内容的学习，让学生熟悉类比分析的物理学习法，并能运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学研究的价值观。

三、教学重点和难点

1．重点

知道电场力做功的特点，理解掌握电势能的概念及意义。

2．难点

掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。

五、教学方法

类比推理法、理论探究法、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究

六、课前准备

实验仪器

七、课时安排

1课时

八、教学过程

（一）实验引入，激发兴趣，建立感性认识

1.演示带电小球在两块平行金属板之间由静止变为运动的实验，激发学生兴趣，引入本节新课——电势能。

2.回忆库仑定律的探究历程，引出类比法，并学习类比法。

比较万有引力与电荷间作用力：