第十章 第3節(jié) 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊同步教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019）

第十章第3節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系2023-2024學(xué)年新教材高中物理必修第三冊同步教學(xué)設(shè)計(jì)（人教版2019）主備人備課成員設(shè)計(jì)意圖核心素養(yǎng)目標(biāo)1.通過探究電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維，提高他們運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。

2.通過實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和數(shù)據(jù)分析能力，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究精神。

3.結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，增強(qiáng)他們的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①電勢差與電場強(qiáng)度的概念及其關(guān)系公式；

②電場強(qiáng)度和電勢差在電場中的應(yīng)用，如電場中的導(dǎo)體和電容器等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①電場強(qiáng)度和電勢差的空間分布和方向性理解；

②電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)和推導(dǎo)過程；

③結(jié)合具體實(shí)例，分析電場強(qiáng)度和電勢差在實(shí)際問題中的應(yīng)用，如電場力做功的計(jì)算。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源

-多媒體投影儀

-互動白板

-計(jì)算機(jī)及物理模擬軟件

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備（如靜電計(jì)、電場強(qiáng)度傳感器）

2.課程平臺

-學(xué)校在線學(xué)習(xí)平臺

-物理學(xué)科教學(xué)資源庫

3.信息化資源

-電子教案

-動畫演示電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系

-在線測試題庫

4.教學(xué)手段

-實(shí)驗(yàn)教學(xué)

-小組討論

-問題驅(qū)動教學(xué)

-概念圖示法教學(xué)教學(xué)過程1.導(dǎo)入新課

-各位同學(xué)，大家好。今天我們將學(xué)習(xí)一個(gè)新的內(nèi)容：電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系。在之前的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)了解了電場和電勢的概念，那么它們之間有什么聯(lián)系呢？這就是我們今天要探究的問題。

2.復(fù)習(xí)舊知

-首先，我想請大家回顧一下我們之前學(xué)過的電場和電勢的基本知識。請問電場是什么？電勢又是什么？它們之間有什么關(guān)系？

-（等待學(xué)生回答）很好，電場是描述電荷周圍空間性質(zhì)的物理量，電勢是描述電場中電荷能量狀態(tài)的物理量。那么，電場強(qiáng)度和電勢差有什么關(guān)系呢？

3.提出問題

-在正式開始今天的學(xué)習(xí)之前，我想請大家思考一個(gè)問題：電場強(qiáng)度和電勢差之間有什么樣的關(guān)系？我們可以通過哪些方法來探究這個(gè)問題？

-（等待學(xué)生思考）對了，我們可以通過實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和實(shí)際應(yīng)用來探究這個(gè)問題。

4.探究活動

-下面，我們將進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn)活動來觀察電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系。請同學(xué)們分組，每組準(zhǔn)備一臺靜電計(jì)和電場強(qiáng)度傳感器，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。

-（學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）請同學(xué)們記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并嘗試分析數(shù)據(jù)，看看能否發(fā)現(xiàn)電場強(qiáng)度和電勢差之間的關(guān)系。

5.數(shù)據(jù)分析

-現(xiàn)在，請各組同學(xué)匯報(bào)你們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？

-（等待學(xué)生匯報(bào)）很好，大家發(fā)現(xiàn)電場強(qiáng)度和電勢差之間有一個(gè)比例關(guān)系，即電場強(qiáng)度等于電勢差除以距離。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。

6.理論講解

-接下來，我將為大家講解電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的理論。根據(jù)定義，電場強(qiáng)度是單位正電荷所受到的電場力，而電勢差是單位正電荷在電場中從一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)時(shí)電場力所做的功。因此，我們可以得出電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系公式：E=ΔV/d。

-（解釋公式含義）在這個(gè)公式中，E代表電場強(qiáng)度，ΔV代表電勢差，d代表兩點(diǎn)之間的距離。

7.應(yīng)用拓展

-現(xiàn)在，我們已經(jīng)知道了電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，那么這個(gè)關(guān)系在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些應(yīng)用呢？請同學(xué)們舉例說明。

-（等待學(xué)生回答）很好，電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系可以應(yīng)用于電容器、電場中的導(dǎo)體等領(lǐng)域。例如，在電容器中，電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系可以幫助我們計(jì)算電容器的電容。

8.案例分析

-下面，我們來看一個(gè)具體的案例：一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，板間電壓為V，請計(jì)算電容器的電場強(qiáng)度。

-（引導(dǎo)學(xué)生思考）根據(jù)我們剛才學(xué)習(xí)的知識，電場強(qiáng)度E等于電勢差ΔV除以距離d。因此，電場強(qiáng)度E=V/d。

-（解釋結(jié)果）這樣，我們就可以通過測量電容器的電壓和板間距離，來計(jì)算電場強(qiáng)度。

9.小結(jié)與作業(yè)

-通過今天的學(xué)習(xí)，我們了解了電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，以及它們在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。請大家回顧一下今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容，思考以下問題：電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系公式是什么？它們在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用？

-（布置作業(yè)）作為今天的作業(yè)，請大家完成以下練習(xí)：給定一個(gè)電場的電勢差和兩點(diǎn)之間的距離，計(jì)算這兩點(diǎn)之間的電場強(qiáng)度。

10.課堂反饋

-在結(jié)束今天的課程之前，我想了解一下大家的學(xué)習(xí)情況。請問同學(xué)們，你們對電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系有什么疑問或者需要我進(jìn)一步解釋的地方嗎？

-（等待學(xué)生反饋）很好，如果大家沒有其他問題，那么今天的課程就到這里。希望大家能夠通過今天的課程，更好地理解電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，并在實(shí)際應(yīng)用中靈活運(yùn)用。下節(jié)課，我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)的物理知識。學(xué)生學(xué)習(xí)效果六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果

學(xué)生在完成第十章第三節(jié)“電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系”的學(xué)習(xí)后，應(yīng)該能夠取得以下幾方面的效果：

1.知識掌握方面：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解電場強(qiáng)度和電勢差的概念，掌握它們之間的關(guān)系公式E=ΔV/d，并能夠運(yùn)用該公式進(jìn)行簡單計(jì)算。

-學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，并能夠分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出相應(yīng)的結(jié)論。

-學(xué)生能夠理解電場強(qiáng)度和電勢差在電場中的分布規(guī)律，如電場強(qiáng)度與電勢差成正比，與距離成反比。

2.技能提升方面：

-學(xué)生能夠使用靜電計(jì)和電場強(qiáng)度傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析能力。

-學(xué)生能夠通過繪制電場線和電勢面的圖示，直觀地表示電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，提高圖形表達(dá)能力。

-學(xué)生能夠?qū)㈦妶鰪?qiáng)度和電勢差的概念應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如計(jì)算電容器的電場強(qiáng)度和電容。

3.思維發(fā)展方面：

-學(xué)生能夠通過探究電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系，培養(yǎng)科學(xué)探究的思維習(xí)慣，提高分析問題和解決問題的能力。

-學(xué)生能夠理解物理概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，形成物理觀念，如電場強(qiáng)度和電勢差是電場的基本屬性。

-學(xué)生能夠通過案例分析和實(shí)際應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實(shí)際應(yīng)用能力，將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

4.學(xué)習(xí)態(tài)度方面：

-學(xué)生對電場強(qiáng)度和電勢差的學(xué)習(xí)表現(xiàn)出積極的態(tài)度，對物理學(xué)科的興趣得到提升。

-學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中主動參與，積極思考，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入理解和探究。

-學(xué)生能夠通過小組合作和課堂討論，培養(yǎng)合作精神和交流能力，提高學(xué)習(xí)效率。

5.應(yīng)用能力方面：

-學(xué)生能夠?qū)㈦妶鰪?qiáng)度和電勢差的知識應(yīng)用于實(shí)際問題中，如解釋電容器的工作原理，計(jì)算電場中的力等。

-學(xué)生能夠利用所學(xué)知識解決物理題目，提高解題技巧和應(yīng)試能力。

-學(xué)生能夠?qū)㈦妶鰪?qiáng)度和電勢差的概念與其他物理知識相結(jié)合，形成系統(tǒng)的物理知識體系。教學(xué)反思與改進(jìn)在完成第十章第三節(jié)“電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系”的教學(xué)后，我進(jìn)行了以下教學(xué)反思活動，以評估教學(xué)效果并識別需要改進(jìn)的地方。

1.設(shè)計(jì)反思活動

-我首先回顧了課堂上的教學(xué)流程，包括導(dǎo)入、復(fù)習(xí)舊知、提出問題、探究活動、數(shù)據(jù)分析、理論講解、應(yīng)用拓展、案例分析、小結(jié)與作業(yè)以及課堂反饋等環(huán)節(jié)。

-我觀察了學(xué)生在探究活動中的參與程度和實(shí)驗(yàn)操作技能，以及他們在數(shù)據(jù)分析階段的思維過程和結(jié)論的合理性。

-我收集了學(xué)生的作業(yè)和小測成績，以了解他們對知識點(diǎn)的掌握程度。

-我與學(xué)生們進(jìn)行了交流，詢問他們對本節(jié)課內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)中遇到的困難。

2.識別需要改進(jìn)的地方

-在探究活動中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)操作不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集不準(zhǔn)確。

-在數(shù)據(jù)分析階段，一些學(xué)生對于如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取有效信息感到困惑，難以得出正確的結(jié)論。

-在理論講解部分，我意識到可能講解得過于快速，沒有留給學(xué)生足夠的時(shí)間消化和吸收新知識。

-在作業(yè)和小測中，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生對電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系公式理解不夠深入，應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

3.制定改進(jìn)措施

-為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，我計(jì)劃在下次實(shí)驗(yàn)課前增加一次實(shí)驗(yàn)操作的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)有更充分的了解。

-在數(shù)據(jù)分析階段，我將提供更多的指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取信息，如何使用圖表來表示數(shù)據(jù)，以及如何根據(jù)數(shù)據(jù)得出合理的結(jié)論。

-在理論講解時(shí)，我將放慢講解速度，增加互動環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有更多機(jī)會提問和參與討論，以確保他們對新知識有充分的理解。

-對于作業(yè)和小測，我將設(shè)計(jì)更多針對電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固知識點(diǎn)，并提供及時(shí)的反饋，以便他們能夠及時(shí)糾正錯(cuò)誤。

4.計(jì)劃在未來的教學(xué)中實(shí)施

-在未來的教學(xué)中，我將根據(jù)本次反思的結(jié)果調(diào)整教學(xué)策略，確保每個(gè)學(xué)生都能夠跟上教學(xué)進(jìn)度，理解并掌握關(guān)鍵知識點(diǎn)。

-我將更加注重學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持，幫助每個(gè)學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)。

-我計(jì)劃定期進(jìn)行教學(xué)評估，收集學(xué)生反饋，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法和內(nèi)容，確保教學(xué)效果持續(xù)提升。

-我還將在教學(xué)中更多地融入實(shí)際應(yīng)用案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們將理論知識與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。板書設(shè)計(jì)1.重點(diǎn)知識點(diǎn)

①電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系公式：E=ΔV/d

②電場強(qiáng)度和電勢差的概念及其物理意義

③電場強(qiáng)度和電勢差在電場中的應(yīng)用和實(shí)際例子

2.重點(diǎn)詞匯

①電場強(qiáng)度（ElectricFieldStrength）

②電勢差（ElectricPotentialDifference）

③導(dǎo)體（Conductor）

④電容器（Capacitor）

3.重點(diǎn)句子

①電場強(qiáng)度是描述電場中單位正電荷所受到的電場力的大小。

②電勢差是描述電場中單位正電荷從一點(diǎn)移動到另一點(diǎn)時(shí)電場力所做的功。

③電場強(qiáng)度與電勢差成正比，與兩點(diǎn)間距離成反比。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)整體積極，能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度，對電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系表現(xiàn)出濃厚的興趣。在復(fù)習(xí)舊知環(huán)節(jié)，學(xué)生們能夠回憶起電場和電勢的基本概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。在探究活動中，學(xué)生們積極參與實(shí)驗(yàn)操作，雖然部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)技能上略顯生疏，但通過小組合作，大多數(shù)學(xué)生能夠順利完成任務(wù)。

2.小組討論成果展示：

小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們展示了良好的合作精神。他們能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嘗試得出電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的結(jié)論。在成果展示時(shí)，各小組代表能夠清晰地表達(dá)本組的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)，雖然有些結(jié)論不夠精確，但反映出了學(xué)生們對知識點(diǎn)的理解和思考。

3.隨堂測試：

隨堂測試結(jié)果顯示，學(xué)生們對電場強(qiáng)度和電勢差的概念掌握較好，但在運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，部分學(xué)生出現(xiàn)了錯(cuò)誤。這表明學(xué)生們在理論應(yīng)用到具體問題解決方面還有待加強(qiáng)。測試后，我及時(shí)提供了答案和解析，幫助學(xué)生理解錯(cuò)誤所在，并指導(dǎo)他們?nèi)绾握_運(yùn)用公式。

4.作業(yè)與小測反饋：

作業(yè)和小測的批改結(jié)果顯示，學(xué)生們在理解電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系方面有所提高，但仍有少數(shù)學(xué)生對公式的應(yīng)用感到困惑。針對這一問題，我在下一次課堂上專門安排了答疑環(huán)節(jié)，對學(xué)生的疑問進(jìn)行了針對性解答。

5.教師評價(jià)與反饋：

針對本次教學(xué)，我認(rèn)為學(xué)生們在理解電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系方面取得了初步成效。但同時(shí)，我也注意到學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析以及理論應(yīng)用方面還存在一些不足。為了進(jìn)一步提升教學(xué)效果，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中采取以下措施：

-加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，確保學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)有充分的了解。

-在數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，提供更多的指導(dǎo)，幫助學(xué)生們學(xué)會如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取有效信息。

-通過設(shè)計(jì)更多的練習(xí)題和案例分析，幫助學(xué)生們鞏固電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的知識點(diǎn)，并提高他們的應(yīng)用能力。

-定期進(jìn)行教學(xué)評估，根據(jù)學(xué)生反饋調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)內(nèi)容和方法能夠滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。重點(diǎn)題型整理題型一：計(jì)算題

題目：一個(gè)平行板電容器，板間距離為0.02米，板間電壓為200伏特，求板間的電場強(qiáng)度。

答案：電場強(qiáng)度E=ΔV/d=200V/0.02m=10000V/m。

題型二：應(yīng)用題

題目：一個(gè)電子以初速度v0垂直進(jìn)入電場強(qiáng)度為E的電場中，求電子在電場中運(yùn)動了距離d后，速度變?yōu)槎嗌?？（忽略電子的重力?/p>

答案：電子在電場中受到的電場力F=eE（e為電子電荷量），加速度a=F/m=eE/m。電子的速度變化Δv=a*t，其中t=d/v0。所以，電子的最終速度v=v0+Δv=v0+(eE/m)*(d/v0)。

題型三：實(shí)驗(yàn)分析題

題目：在探究電場強(qiáng)度和電勢差關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，某組學(xué)生測得以下數(shù)據(jù)：兩點(diǎn)間距離為0.1米，電勢差為50伏特。請計(jì)算這兩點(diǎn)間的電場強(qiáng)度，并解釋實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的誤差來源。

答案：電場強(qiáng)度E=ΔV/d=50V/0.1m=500V/m。實(shí)驗(yàn)誤差可能來源于測量儀器的精度、實(shí)驗(yàn)操作的不準(zhǔn)確以及環(huán)境因素（如溫度變化）的影響。

題型四：概念理