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第二编中学物理教材教法分析（6）第十九章知识点教材教法分析示例————高中“电势”和初中“电压”（教材P336第十八章）物理系物理2010级本科班☆2013年春季一.教材地位：⒈高中“电势”高中“电势”是研究静电场和稳恒电流的电场的一个非常重要的概念，电势概念是描述电场性质的物理量，比场强更抽象，所以是高中“电场”教学中的重点和难点。静电场和稳恒电流的电场都是保守力场或称有势场，电场对电荷作用所做的功与电荷移动路径无关。涉及电荷在电场力作用下的做功和功能关系。用电势概念从功能观点来分析和处理问题较简便。在高中电磁学教材中属较重要的知识，在高二物理必修加选修课程教学中应当重视。对必修课程的要求可以适当降低，将重点放在与电势相关知识——“电势差”和“电势能”概念上。⑴课改前高中教科书第二册(必修加选修)——高二教材:第十三章电场第五节电势差电势相关知识：第十三章电场；第十四章恒定电场；第十五章磁场；第十六章电磁场；第十七章交变电流；第十八章电磁场和电磁波；等⑵课改前高中教科书第二册(必修)——高二教材:第十一章电场第三节电势差电势相关知识：第十一章电场；第十二章恒定电场；第十三章磁场；第十四章电磁感应；第十五章交变电流；第十六章电磁波；等⑶新课标高中教科书(选修3-1)——高二教材:•第1章静电场•第2章电势能与电势差第1节电场力做功与电势能第2节电势与等势面第3节电势差第4节电容器与电容•第3章恒定电流•第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路•第5章磁场•第6章磁场对电流和运动电荷的作用•选修3系列电学内容：•在选修3－1中，学生将学习“电场”、“电路”、“磁场”等内容；•在选修3－2中，学生将学习“电磁感应”、“交变电流”、“传感器”等内容；•在选修系列3－4中，学生将学习“电磁振荡与电磁波”等电学内容。⒉初中“电压”：电压”概念是电学三个最重要的物理量（电流、电压、电池）之一，是学习和理解其他物理概念的基础，是初中物理的重要知识。但对初中学生来讲，电压是最抽象和最难理解的概念。由于涉及电势、电能、电场强度等相关知识，在初中物理教学中不可能对“电压”概念下定义。因此，在教学中，一般通过类比方法引入电压，而不阐述电压的物理本质。⑴初中物理第二册（课改前初三教材）：第六章电压相关知识：第四章电路；第五章电流；第七章电阻；第八章欧姆定律；第九章电功和电功率；第十章生活用电；第十一、十二章电和磁；等。⑵新课程标准9年级教材(上海科技出版社):第十三章了解电路第五节测量电压相关知识：第十三章了解电路;第十四章探究电路;第十五章从测算家庭电费说起;第十六章从指南针到磁悬浮列车;第十七章电从哪里来；等⒊二个知识点的教学地位的特点：⒊二个知识点的教学地位的特点：高中“电势”和初中“电压”都是中学电学的重要概念，即初三电学中的电压、高二电学中的电势均是教学的重要内容，但在高中和初学分别在讲这两个知识点时，又处于不可建立完整概念的情况（高二在“电场”中讲“电势差电势”知识）。二．教学目的：•⒈高中“电势差电势”教学目的（知识方面）：•①知道电势的概念，知道电势与电势差的关系：UAB=фA-фB；•②知道零电势点的选取是任意的，电势的大小是相对的，电势差不随零电势点的选取而改变；•③会比较电场中不同位置电势的高低，知道沿着电场线的方向电势越来越低；•④掌握电势差的定义和定义式UAB=WAB/q，会根据公式进行有关计算；•⑤知道电场力做功的特点；•⑥理解电势能概念，了解电势差与电场强度关系；•⑦明确电势、电势差、电场力做功、电势能的关系。⒉初中“电压”教学目的（知识方面）：①知道电压的作用、电源是提供电压的装置；②知道电压的单位伏特、千伏、毫伏及其换算关系；③了解一些常见电压及我国家庭电路电压，记住有关电压值；④会正确使用电压表测电压；⑤通过实验探究，总结出串联电路和并联电路中的电压关系。三．重点、难点：⒈重点：•高中：“电势”概念，“电势差”概念；•初中：“电压”初步概念，使用电压表测量电压。⒉难点：•高中：“电势”概念的正确理解；•初中：“电压”初步概念的建立。四．教材特点：•⒈概念抽象；•⒉初学时难于建立完整概念；•⒊应用比喻法（但教学时注意指出比喻的两种现象的本质是不同的）。由于初学这两个知识点时，处于不可建立完整概念的情况，因此两知识点均要应用比喻法进行教学：初中：“电压”：用水压来比喻；高中：“电势和电势差”：用高度、高度差来比喻。比喻法(或类比法)是借助比较熟悉的事物形象化地说明另一不太熟悉的事物的方法，教学中常用。但应当注意，两事物相比喻，只是其中一部分属性相同（或相似），不可能都相同。进行比喻时，应把握关键，比喻恰当，并且通过实例对比让学生认识到两种事物本质上的区别。把“电压”完全等同于“电势差”是不对的只有在势场中，电势和电势差才有意义，“电势差”才可以等于“电压”。而电压概念对势场和非势场都适用，是比“电势差”更广泛的概念（参见P344-346）。中学物理教学主要研究静电场和稳恒电流的电场，所以可说：“电势差也叫电压”。有同学这样的说法：“电压就是电势差”这对吗？五．教学设计（教法建议）•以物理新课程改革理念为指导，确立教法设计的思路，从目的、重点、教材特点出发，在知识特点学生情况的分析，基础上来分析所应采取的教学方法、教学步骤。•应重视实验、比喻、模型等直观教法，帮助学生克服学习难点。⒈高中“电势”：（参考P337-344§18.2电势的教学）⑴电势的相对性。电势是相对的，只有确定了某点的电势为零以后，才能确定电场中其它点的电势。电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关。理论上，对不是无限大的带电体产生的电场，选择无限远处为零电势；实际问题中，又常取大地为零电势。对于给定的电场，电场中一点只能对应一个电势。⑵电势的固有性。电势φ是表示电场能量属性的一个物理量。电场中某点处电势的大小是由电场本身的条件决定的，与在该点处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量都无关。⑶电势是标量。电势是只有大小、没有方向的物理量，即标量。在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势高于零电势；负值表示该点电势低于零电势。电势的符号只表示大小，不表示方向。当规定无限远处为零电势后，正电荷产生的电场中各点的电势为正值，负电荷产生的电场中各点的电势为负值。且越靠近正电荷的地方电势越高，越靠近负电荷的地方电势越低。⒉初中“电压”：（参考P344-351§18.3初中“电压”的教学）根据学生已有知识经验的基础上，通过水压形成水流类比导出电压形成电流，电源提供电压来展开教学。不同电源提供的电压不同，引出电压的高低和单位；利用图片来展开几种常见的电压值。这样的安排充分利用学生已有知识，同时也体现前后知识的联系。通过类比方法引入电压，而不阐述电压的物理本质，是从初中学生的实际出发，符合初中学生以形象思维为主的特点。教学中，通过有关教学图片来展示典型电压值，联系生产、生活实际，联系有关的社会问题，可以扩大学生的知识面，激发学生学习的兴趣，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。[作业布置]•1.进行教材教法分析：第十九章教材教法分析示例———第四章多彩的光（义务教育课程标准实验教科书8年级，P47，上海科学技术出版社）（初中），写出教材教法分析；•2.分小组利用课外进行单元教材教法分析:第十九章教材教法分析示例———第四章多彩的光（义务教育课程标准实验教科书8年级，P47，上海科学技术出版社）（初中）。•1.编写“新高一物理第6章第2节牛顿第二定律1、2”教案。•2.课外小组试讲：•高一新教材“第6章第2节牛顿第二定律1、2、”（高中《物理1》（共同必修），P106——113，山东科技出版社）一节课（45分钟）。[课外小组试讲][实验考试]•1.实验操作考试：•本周周五下午、晚上。•2.实验理论考试：•本周周五上午第三节。要求自己做好复习准备。实验考试安排一、实验操作考试（当场抽签、独立完成）内容：1、用J0203型打点计时器，测定重锤自由下落的加速度；2、研究中学“测定金属的电阻率”实验。时间：本周三或周四（5.29或30.）下午分四组，分别是：1∶15-2∶45一组；3∶00-4∶15一组；4∶30-5∶45一组；6∶00-7∶15一组。(每组应提前15分钟到考室，做实验准备工作。)二、实验理论考试内容：“实验绪论”内容和教材上有关实验教学内容。时间：本周周五（5.31.）第三节（一节课）。实验考试前复习内容：•实验一电火花（或电磁）打点记时器的调整及使用（P352）（四种数据处理法）；•实验五测定金属的电阻率（学生实验研究和设计P509）（万用电表自带）；•教材第七章、第十九、二十章有关内容；•补充教学内容：实验绪论(10级)PPT。F=Ma下课，再见！E=MC2