2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第10章 靜電場中的能量 3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教案 新人教版必修第三冊

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第10章靜電場中的能量3電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教案新人教版必修第三冊授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來自于2024-2025學(xué)年新教材高中物理第10章“靜電場中的能量”的3節(jié)“電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系”。該部分內(nèi)容屬于新人教版必修第三冊。主要涉及以下幾個(gè)方面的知識點(diǎn)：

1.電勢差的定義和計(jì)算公式；

2.電場強(qiáng)度的定義和計(jì)算公式；

3.電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；

4.電場力做功與電勢差的關(guān)系。

教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，能夠運(yùn)用這一關(guān)系式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。同時(shí)，通過實(shí)例分析，使學(xué)生理解電場力做功與電勢差之間的關(guān)系，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本章節(jié)的教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，具體包括以下幾個(gè)方面：

1.科學(xué)思維：通過學(xué)習(xí)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法分析和解決問題的能力。例如，讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出假設(shè)，并進(jìn)行推理和驗(yàn)證。

2.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探究的能力。例如，在實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生測量電勢差和電場強(qiáng)度，從而探究它們之間的關(guān)系。

3.科學(xué)態(tài)度：通過學(xué)習(xí)電場力做功與電勢差的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的敬畏之心，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。例如，在講解實(shí)例時(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識到電場力做功與電勢差之間的關(guān)系對于現(xiàn)實(shí)生活的意義。

4.科學(xué)品格：培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神。例如，在課堂上，鼓勵(lì)學(xué)生對電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系式提出疑問，并進(jìn)行討論和交流。

5.科學(xué)應(yīng)用：使學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際問題中，提高學(xué)生的知識運(yùn)用能力。例如，讓學(xué)生運(yùn)用電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式解決實(shí)際問題，如計(jì)算電路中的電壓等。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）電勢差的定義和計(jì)算公式：電勢差是指兩點(diǎn)間的電勢差異，其計(jì)算公式為U=φA-φB，其中U表示電勢差，φA和φB分別表示兩點(diǎn)A和B的電勢。

（2）電場強(qiáng)度的定義和計(jì)算公式：電場強(qiáng)度是指單位正電荷所受到的電場力，其計(jì)算公式為E=F/q，其中E表示電場強(qiáng)度，F(xiàn)表示電場力，q表示測試電荷的電量。

（3）電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系：電勢差與電場強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)系，即U=Ed，其中d表示兩點(diǎn)間的距離。

（4）電場力做功與電勢差的關(guān)系：電場力做功與電勢差之間存在一定的關(guān)系，即W=qU，其中W表示電場力做的功，q表示電荷的電量。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系：學(xué)生難以理解電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，即為什么電勢差與電場強(qiáng)度成正比。

（2）電場力做功與電勢差的關(guān)系：學(xué)生難以理解電場力做功與電勢差之間的關(guān)系，即為什么電場力做功與電勢差成正比。

（3）應(yīng)用公式進(jìn)行計(jì)算：學(xué)生難以運(yùn)用電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，如計(jì)算電路中的電壓、電場力做的功等。

（4）實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生難以正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，如測量電勢差和電場強(qiáng)度，以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

針對以上難點(diǎn)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)通過舉例、講解、實(shí)驗(yàn)等方式，幫助學(xué)生理解和掌握電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，以及電場力做功與電勢差之間的關(guān)系。同時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：在講解電勢差、電場強(qiáng)度等基本概念時(shí)，教師通過清晰、生動(dòng)的口頭講解，幫助學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識。

（2）討論法：在探討電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系時(shí)，教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問、分享觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和思考。

（3）實(shí)驗(yàn)法：在探究電場力做功與電勢差關(guān)系時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生通過實(shí)際測量和數(shù)據(jù)分析，加深對知識點(diǎn)的理解。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：利用多媒體課件，以圖文并茂的形式展示電勢差、電場強(qiáng)度的概念和計(jì)算方法，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

（2）教學(xué)軟件：運(yùn)用教學(xué)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，展示電場力做功與電勢差的關(guān)系，幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念。

（3）在線資源：引導(dǎo)學(xué)生利用在線資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，如觀看相關(guān)教學(xué)視頻、查閱資料等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)能力。

（4）互動(dòng)平臺：利用互動(dòng)平臺進(jìn)行課堂提問、討論等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生與教師之間的互動(dòng)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問。

（5）實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材，如電壓表、電流表等，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：教師通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，如PPT、視頻、文檔等，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解電勢差、電場強(qiáng)度等知識點(diǎn)。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：教師引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解本節(jié)課課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：教師通過故事、案例或視頻等方式，引出電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點(diǎn)：教師詳細(xì)講解電勢差、電場強(qiáng)度、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系等知識點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動(dòng)：教師設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。

-解答疑問：教師針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系的應(yīng)用。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：教師通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系知識點(diǎn)。

-實(shí)踐活動(dòng)法：教師設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系技能。

-合作學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系知識點(diǎn)，掌握相關(guān)技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：教師根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系課題，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：教師提供與電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系相關(guān)的拓展資源，如書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：教師及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系知識點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系及其應(yīng)用》：詳細(xì)介紹了電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，并通過實(shí)例分析了其在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

-《靜電場中的能量轉(zhuǎn)換》：探討了靜電場中的能量轉(zhuǎn)換原理，揭示了電場力做功與電勢差之間的關(guān)系。

-《電場強(qiáng)度和電勢的測量技術(shù)》：介紹了電場強(qiáng)度和電勢的測量方法，包括實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以利用圖書館或網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)一步了解電勢差與電場強(qiáng)度的研究歷程和最新進(jìn)展。

-學(xué)生可以嘗試解決實(shí)際問題，如計(jì)算電路中的電壓、電場力做的功等，鞏固所學(xué)知識。

-學(xué)生可以參與科學(xué)探究活動(dòng)，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，提高實(shí)踐能力。

-學(xué)生可以深入研究電場力做功與電勢差之間的關(guān)系，探討其在能源轉(zhuǎn)換、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成本節(jié)課的教學(xué)后，我將設(shè)計(jì)反思活動(dòng)來評估教學(xué)效果并識別需要改進(jìn)的地方。首先，我將收集學(xué)生的反饋，了解他們對電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系的理解和掌握程度。其次，我將觀察學(xué)生在課堂活動(dòng)中的參與度和表現(xiàn)，評估他們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作意識。最后，我將反思自己的教學(xué)方法和手段，考慮是否有更好的方式來幫助學(xué)生理解和掌握這些知識點(diǎn)。

根據(jù)這些反思，我將制定改進(jìn)措施并計(jì)劃在未來的教學(xué)中實(shí)施。首先，我將嘗試更多的互動(dòng)式教學(xué)方法，如小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，以提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。其次，我將提供更多的實(shí)例和實(shí)際應(yīng)用，幫助學(xué)生將理論知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，加深他們的理解。最后，我將利用多媒體資源和實(shí)驗(yàn)器材，為學(xué)生提供更直觀和生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助他們更好地理解和掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。重點(diǎn)題型整理1.題目：計(jì)算兩點(diǎn)間的電勢差。

已知點(diǎn)A的電勢為φA，點(diǎn)B的電勢為φB，兩點(diǎn)間的距離為d，電場強(qiáng)度為E。求兩點(diǎn)間的電勢差U。

答案：根據(jù)電勢差的定義，U=φA-φB。將電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed代入，得到U=φA-φB=Ed。

2.題目：計(jì)算電場強(qiáng)度。

已知點(diǎn)A的電勢為φA，點(diǎn)B的電勢為φB，兩點(diǎn)間的電勢差為U。求兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度E。

答案：根據(jù)電勢差的定義，U=φA-φB。將U=Ed代入，得到φA-φB=Ed。由于φA和φB已知，我們可以通過φA-φB求出E。

3.題目：計(jì)算電場力做功。

已知電荷量為q的電荷從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B，點(diǎn)A的電勢為φA，點(diǎn)B的電勢為φB。求電場力做的功W。

答案：根據(jù)電場力做功的定義，W=qU。將U=φA-φB代入，得到W=q(φA-φB)。由于φA和φB已知，我們可以通過q(φA-φB)求出W。

4.題目：計(jì)算電勢能。

已知電荷量為q的電荷在電勢為φ的電場中，求電勢能為PE。

答案：根據(jù)電勢能的定義，PE=qφ。將q和φ代入，得到PE=qφ。

5.題目：計(jì)算電場力對電荷的做功。

已知電荷量為q的電荷在電場中從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B，電場力為F，電場強(qiáng)度為E。求電場力對電荷的做功W。

答案：根據(jù)電場力做功的定義，W=Fd。將F=qE代入，得到W=qEd。由于q和E已知，我們可以通過qEd求出W。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.計(jì)算題：根據(jù)本節(jié)課所學(xué)的電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，計(jì)算下列問題：

a)兩點(diǎn)間的電勢差；

b)兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度；

c)電場力對電荷的做功；

d)電勢能的計(jì)算。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：根據(jù)本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論。

3.思考題：回答下列問題：

a)電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系是什么？

b)電場力做功與電勢差之間的關(guān)系是什么？

c)電勢能的定義是什么？

作業(yè)反饋：

1.對于計(jì)算題，及時(shí)批改學(xué)生的作業(yè)，指出計(jì)算過程中的錯(cuò)誤，并