教学分析
本章教材内容结构的设计形成了较紧密的“知识链”系统,相关知识点形成了紧密的链条,从力到电场强度,从电场力做功到电势能再到电势、电势差,那么电场强度与电势差之间是否存在某种关系呢?本节教材就探讨匀强电场中电势差与电场强度的关系。
任何场的描述都要从两个角度来描述,一个是力的方面;另一个是能的方面。前面几节的内容已经从力和能的角度分别定义了描述电场的各个物理量——电场强度和电势、电势差,电场强度是描述电场力的性质,电势差跟电场力移动电荷做功相互联系,所以电场强度与电势差之间存在着必然的联系。本节内容起一个桥梁、纽带的作用,将电场的两大性质联系起来,而电场力与电场力移动电荷做功之间的关系,是问题研究的切入点(如图),在课堂预设时,教师应注意设置适当的问题引导,从而帮助学生把握其内部逻辑关系。
本节课首先是在具体情境中,通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系。教学中应重视启发学生联想,分析物理量之间的关系,鼓励学生自己提出问题、分析问题、解决问题。要让学生不仅知道结论,并会推导得出结论,在一定的条件下正确应用结论。
在得出电势差和电场强度在数值上的关系式U=Ed后,要强调理解公式的意义和适用条件,d是两点间在电场强度方向上的距离,UAB是所对应的两点间的电势差,它只对匀强电场才适用。因此对于匀强电场,要求学生理解并能应用电势差与电场强度的定量关系,即U=Ed,并通过公式变形E=UAB/d,用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势。这在分析问题时是很有用的。对于非匀强电场中,电势差与场强的关系要复杂得多,我们虽然不能用公式U=Ed定量运算,但它的物理意义依然是“定性”地存在着,对于学有余力的同学可以适当引导。