大学物理教学设计：环路定理电势.docx

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1、教学设计5：场强环路定理电势【授课内容】：场强环路定理电势【所在章节】：第七章：静电场第3节：场强环路定理电势【授课对象】：学校理工科专业本科学生（一年级下学期）【教学学时】：2学时一、学情分析（一）教材内容分析本节段内容是《大学物理》教材第七章静电场中的内容，是整个电学部分两个基本定理之一，在本节之前，已经学习通过闭合曲面电通量和曲面内电荷关系的高斯定理，场强环路定理研究电场强度的环路积分。电场的对外的两个特性一个是对电荷有力的作用，二是电荷在电场中运动电场力对电荷做功电荷具有一定的能，用电场强度和电势两个物理量描述这两个性质。前面第一节我们已经

2、学习了电场强度，对于电势我们类比的方法来研究。（二）学生特征分析本节课授课对象是大学一年级学生，开设时间为大一下学期，前节内容学生在学习本节之前，已掌握了利用库仑定律求解真空中静止点电荷周围的电场强度Ｅ，体会到利用该定律求解对数学尤其是积分计算静电场Ｅ，在教学中以原有知识为基础，运用对比的方法来学习新内容，以微积分为手段，全方位进行授课教育。二、教学目标设计（一）知识与技能1、深刻理解电场力的做功特点；2、具备从高斯定理和场强环路定理两条定理结合起来分析静电场性质的能力；3、掌握静电场电势的概念和电势叠加原理，能计算一些特殊带电体的电势；4、培养学

3、生运用对比的方法分析问题能力。（二）过程与方法通过现象观察、知识回顾、课件演示等形式，培养学生知识理解运用和创新提高的能力。（三）情感与价值观1、通过本节学习，特别是定理的得出过程，培养学生认真学习的态度、科学严谨推导的学习习惯，让班级形成善于思考、不断发现问题和积极解决问题的学习氛围．2、学生可以运用对比分析学到的科学方法和研究能力，分析和解决以后学习、工作和生活中遇到的问题．三、教学内容设计（一）内容纲要1、电场力做功2、电场环路定理3、电势（二）教学重点1、电势概念；2.场强环路定理的理解（三）教学难点1、电势概念的理解；2、电势的计算四、教

4、学策略分析（一）教学策略方法1、板书标示教学法在板书推导的过程中，加深学生对知识的理解和掌握。3、迁移教学法由于电势高中物理中已学，所以对于概念的基本表述和理解学生都有一定的知识构架和基础。在授课的过程中，要重点做好学生知识的迁移，在高中知识的基础上进一步延伸。（二）教学手段1、课堂讲授对重点和难点问题通过公式推导分析、物理意义对比来说明问题，注重课堂气氛的调节和学生学习兴趣的培养。2、多媒体辅助利用多媒体课件（PPT）进行视频、动画的展示，将复杂问题现象更形象的展示给学生。3、板书本节课有重要概念和公式的讲授和理解，结合授课过程中重点和难点，进行

5、板书公式的推导和讲解，进一步促进学生对相关知识的理解。五、教学过程设计（一）教学过程索引师生活动教学内容设计意图一、导入新课 复习前面相关知识。提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？1．静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。2．复习功和能量的关系：从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手，通过复习旧内容引发学生思考，并通过现象去总结问题，进而构建物理模型导入新课内容，此举有利于促进学生对现象的观察，提高对课程的兴趣。二、内容推演静电场力所作的功静电场的另一重要性质就是在静电场中，电场力做功与电荷移动

6、静电力做功的特点让试探电荷q在点电荷电场任意路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。点电荷电场2）静止的点电荷系、电荷连续分布带电体电场力对试探电荷所作的功为：学生是学习的主体，引入课堂内容后，引导学生提出问题，促使学生对进一步学习的内容进行思考。讲解相关知识。分析做功的数据结果，结合具体的问题情景，从中找到共同点和不同点，联系前面所学的知识，归纳得出相关的物理知识。从中发现问题和知识结论。三、内容精讲静电场的环路定理单位正试验电荷沿闭合路径单位正试验电荷沿闭合路径acbfa移动回到出发点时，电场力所作的功为:上式左项是场

7、强沿闭合路径的线积分，称为静电场场强的环流。即在静电场中，场强沿闭合路径的线积分等于零。也称为场强环流定理。说明：运动电荷的场不是保守场，而是非保守场，将在磁场部分讨论。消化所学新知识四、概念知识应用我们通过静电力的研究认识了电场强度，现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量──电势。它同样是表征电场性质的重要物理量度。电势能：电荷在电场中也具有势能，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。WAB＝－（EpB－EpA）＝EpA－EPB电势定义：φ＝EP/q势能零点的选择得出结论后，引导学生类比电场的得来过程，提出新的物理量──电势。以上结论由学生

8、得出，自己能用所学知识进行简单的描叙，培养相关应用归纳知识的能力。五、知识拓展带电体电场的电势计算取无限远处作为电势零点。