2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第一章 靜電場的描述 第4節(jié) 電勢能與電勢教案 粵教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章靜電場的描述第4節(jié)電勢能與電勢教案粵教版必修3學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是電勢能與電勢。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了電場和電勢的概念，本節(jié)課將進一步引導(dǎo)學(xué)生理解電勢能的概念，并掌握電勢能與電勢之間的關(guān)系。具體內(nèi)容包括：1.電勢能的定義和計算方法；2.電勢能與電勢的關(guān)系；3.電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。這些內(nèi)容將有助于學(xué)生更深入地理解電場和電勢的本質(zhì)，并為后續(xù)學(xué)習(xí)靜電場的相關(guān)知識打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠：1.建立正確的物理觀念，理解電勢能和電勢的概念及其關(guān)系；2.運用科學(xué)思維，分析電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系；3.進行科學(xué)探究，通過實驗和問題解決來深入理解電勢能與電勢的內(nèi)在聯(lián)系；4.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，對物理學(xué)習(xí)保持好奇心和創(chuàng)新精神，勇于挑戰(zhàn)和探索未知領(lǐng)域。這些核心素養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)將有助于學(xué)生全面發(fā)展，提高他們在物理學(xué)科領(lǐng)域的素養(yǎng)和能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

本節(jié)課的核心內(nèi)容是電勢能與電勢的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。具體來說，重點內(nèi)容包括：

(1)電勢能的定義和計算方法；

(2)電勢能與電勢之間的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系；

(3)電場力做功的計算方法，以及如何利用它來判斷電勢能的變化。

這些內(nèi)容是本節(jié)課的核心，教師應(yīng)在此方面進行詳細(xì)的講解和強調(diào)，確保學(xué)生能夠理解和掌握。

2.教學(xué)難點：

本節(jié)課的難點主要在于理解電勢能與電勢之間的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。具體來說，難點內(nèi)容包括：

(1)電勢能的定義和計算方法，尤其是如何計算電勢能；

(2)電勢能與電勢之間的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系，尤其是如何理解和運用這些關(guān)系；

(3)電場力做功的計算方法，以及如何利用它來判斷電勢能的變化，尤其是如何理解和運用這個計算方法。

這些難點內(nèi)容對學(xué)生來說較為抽象和復(fù)雜，教師應(yīng)采取有效的教學(xué)方法，如通過實例講解、圖形演示、實驗驗證等方式，幫助學(xué)生突破難點，加深對相關(guān)知識的理解和掌握。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-教室內(nèi)的多媒體設(shè)備，如投影儀和計算機；

-物理實驗室，用于進行電場力和電勢能的實驗；

-白板和黑板，用于板書和演示；

-電勢能和電勢的模型或圖示。

2.課程平臺：

-學(xué)校提供的在線學(xué)習(xí)平臺，用于上傳教學(xué)材料和作業(yè)；

-物理學(xué)習(xí)軟件或應(yīng)用程序，用于模擬電場和電勢的計算。

3.信息化資源：

-相關(guān)的物理教學(xué)視頻和動畫，用于形象地展示電勢能和電勢的關(guān)系；

-在線學(xué)術(shù)文章和研究報告，用于擴展學(xué)生的知識視野。

4.教學(xué)手段：

-實驗教學(xué)，通過實驗讓學(xué)生直觀地觀察和理解電勢能與電勢的關(guān)系；

-問題解決教學(xué)，通過解決實際問題引導(dǎo)學(xué)生運用電勢能和電勢的知識；

-小組討論教學(xué)，通過小組合作促進學(xué)生之間的交流和思考；

-反饋與評價，通過學(xué)生的提問和回答，以及作業(yè)和測試的批改，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時進行教學(xué)調(diào)整。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《電勢能與電勢》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個問題：“你們在日常生活中是否遇到過物體在電場中受到力的作用，從而改變其能量狀態(tài)的情況？”（舉例說明）這個問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索電勢能與電勢的奧秘。

二、新課講授（用時10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解電勢能和電勢的基本概念。電勢能是電荷在電場中由于位置的改變而具有的能量，它與電荷的電量和電場的強度有關(guān)。電勢是描述電場特性的物理量，它反映了電場對電荷的作用能力。

2.案例分析：接下來，我們來看一個具體的案例。這個案例展示了電勢能和電勢在實際中的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭覀兘鉀Q問題。

3.重點難點解析：在講授過程中，我會特別強調(diào)電勢能與電勢之間的關(guān)系和電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系這兩個重點。對于電勢能的計算方法，我會通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實踐活動（用時10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個與電勢能和電勢相關(guān)的實際問題。

2.實驗操作：為了加深理解，我們將進行一個簡單的實驗操作。這個操作將演示電勢能和電勢的基本原理。

3.成果展示：每個小組將向全班展示他們的討論成果和實驗操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“電勢能和電勢在實際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵提出自己的觀點和想法，并與其他小組成員進行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了電勢能與電勢的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時，我們也通過實踐活動和小組討論加深了對電勢能和電勢的理解。我希望大家能夠掌握這些知識點，并在日常生活中靈活運用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時向我提問。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《電勢能與電勢的applicationsinEngineering》

-《電場力做功與電勢能變化的關(guān)系及其在現(xiàn)代科技中的運用》

-《靜電場的數(shù)值計算方法》

-《電勢能與電勢的實驗研究進展》

這些拓展閱讀材料將幫助學(xué)生更深入地了解電勢能與電勢的相關(guān)知識，并將其應(yīng)用于實際工程和科技領(lǐng)域。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)電勢能與電勢在電磁學(xué)、量子力學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，進一步拓寬知識面。

-學(xué)生可以探究電勢能與電勢在不同電場（如均勻電場、非均勻電場、電偶極場）中的特點和規(guī)律。

-學(xué)生可以嘗試解決實際問題，如電勢能與電勢在電池、電容器等電器元件中的應(yīng)用，以及電場力做功與電勢能變化在電力系統(tǒng)中的作用。

-學(xué)生可以進行實驗探究，如設(shè)計實驗來驗證電勢能與電勢的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。典型例題講解本節(jié)課我們將要學(xué)習(xí)電勢能與電勢的關(guān)系，以及電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。通過解決一些典型的例題，我們可以更好地理解和掌握這些概念。下面是五個典型的例題及答案：

例題1：

一個正電荷q=2×10^-6C放在電勢為V=100V的點電荷A處，求電荷的電勢能。

解：

電勢能的計算公式為UE=qV，其中q為電荷量，V為電勢。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

UE=2×10^-6C×100V=2×10^-4J

例題2：

一個電荷q=5×10^-6C在電勢為V=50V的點電荷B處，求電荷的電勢能。

解：

電勢能的計算公式為UE=qV，其中q為電荷量，V為電勢。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

UE=5×10^-6C×50V=2.5×10^-4J

例題3：

一個正電荷q=3×10^-6C從點電勢V1=120V移動到點電勢V2=60V，求電荷的電勢能變化。

解：

電勢能變化的計算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢，V1為初值電勢。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=3×10^-6C×(60V-120V)=-1.8×10^-4J

例題4：

一個電荷q=4×10^-6C從點電勢V1=80V移動到點電勢V2=40V，求電荷的電勢能變化。

解：

電勢能變化的計算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢，V1為初值電勢。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=4×10^-6C×(40V-80V)=-1.6×10^-4J

例題5：

一個正電荷q=1×10^-6C在電勢為V=100V的點電荷C處，然后電荷沿著電場線移動到電勢為V=50V的點電荷D處，求電荷的電勢能變化。

解：

電勢能變化的計算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢，V1為初值電勢。

由于電荷是沿著電場線移動的，我們可以假設(shè)電場力做功為零，因此電勢能的變化等于電荷在電場中獲得的能量。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=1×10^-6C×(50V-100V)=-5×10^-5J內(nèi)容邏輯關(guān)系①電勢能與電勢的關(guān)系：

-知識點：電勢能的定義，電勢的定義，電勢能與電勢的計算公式。

-重點句子：“電勢能是指電荷在電場中由于位置的改變而具有的能量”，“電勢是描述電場特性的物理量”，“電勢能與電勢之間的關(guān)系可以通過電勢能的計算公式來表示”。

-板書設(shè)計：列出電勢能和電勢的定義，寫出計算公式，并用圖示或模型展示它們之間的關(guān)系。

②電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：

-知識點：電場力做功的定義，電勢能變化的定義，電場力做功與電勢能變化的計算公式。

-重點句子：“電場力做功是指電場力對電荷所做的功”，“電勢能變化是指電勢能的變化量”，“電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系可以通過計算公式來表示