2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十章 靜電場(chǎng)中的能量 3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場(chǎng)中的能量3電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教案新人教版必修3課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂?、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容來(lái)自于2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章“靜電場(chǎng)中的能量”的第三節(jié)“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”。本節(jié)內(nèi)容主要涉及以下幾個(gè)方面：

1.電勢(shì)差的概念和計(jì)算公式：電勢(shì)差是指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差異，通常用符號(hào)U表示，計(jì)算公式為U=W/q，其中W為電場(chǎng)力做的功，q為試探電荷的電量。

2.電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和計(jì)算公式：電場(chǎng)強(qiáng)度是指單位正電荷在電場(chǎng)中所受到的力，通常用符號(hào)E表示，計(jì)算公式為E=F/q，其中F為電場(chǎng)力，q為試探電荷的電量。

3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：在靜電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)系，即U=Ed，其中d為兩點(diǎn)間的距離。

4.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電荷的電量、電勢(shì)差和電荷所受力的乘積，即W=qU。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括以下幾個(gè)方面：

1.物理觀念：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠建立電勢(shì)差、電場(chǎng)強(qiáng)度等基本物理概念，理解并掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

2.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)方法分析和解決問(wèn)題的能力，能夠運(yùn)用電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)與探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，使學(xué)生能夠驗(yàn)證電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到來(lái)科學(xué)探究的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣和好奇心。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）電勢(shì)差的概念及其計(jì)算公式：電勢(shì)差是指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差異，通常用符號(hào)U表示，計(jì)算公式為U=W/q，其中W為電場(chǎng)力做的功，q為試探電荷的電量。

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其計(jì)算公式：電場(chǎng)強(qiáng)度是指單位正電荷在電場(chǎng)中所受到的力，通常用符號(hào)E表示，計(jì)算公式為E=F/q，其中F為電場(chǎng)力，q為試探電荷的電量。

（3）電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：在靜電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)系，即U=Ed，其中d為兩點(diǎn)間的距離。

（4）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電荷的電量、電勢(shì)差和電荷所受力的乘積，即W=qU。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

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

（2）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：學(xué)生難以理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差之間的關(guān)系，即為什么電場(chǎng)力做功等于電荷的電量、電勢(shì)差和電荷所受力的乘積。

（3）實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析：學(xué)生難以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

（4）實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用：學(xué)生難以將電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中，如靜電場(chǎng)的能量、電容器的電勢(shì)差等。

針對(duì)以上難點(diǎn)，教師可以通過(guò)以下方式進(jìn)行教學(xué)：

（1）利用圖形、動(dòng)畫(huà)等直觀教具，生動(dòng)形象地展示電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，幫助學(xué)生理解二者之間的聯(lián)系。

（2）通過(guò)實(shí)際例子和生活中的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生理解電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差之間的關(guān)系。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)分析，以突破實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析的難點(diǎn)。

（4）提供一些與日常生活密切相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答，以提高學(xué)生的應(yīng)用能力。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法：通過(guò)提出與靜電場(chǎng)中能量相關(guān)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的思考，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

2.案例分析法：通過(guò)分析具體的靜電場(chǎng)案例，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.小組合作法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和科學(xué)探究能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用多媒體課件和動(dòng)畫(huà)，直觀地展示電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的概念和關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.虛擬實(shí)驗(yàn)室：利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，讓學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，觀察電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的變化，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

3.互動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)：利用互動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)時(shí)問(wèn)答和討論，及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn)，提高學(xué)生的參與度和積極性。

4.實(shí)體模型演示：使用靜電場(chǎng)模型等實(shí)體模型，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示，幫助學(xué)生更好地理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的概念和關(guān)系。

5.課后在線學(xué)習(xí)資源：提供課后在線學(xué)習(xí)資源，包括視頻講解、習(xí)題練習(xí)等，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，提高自主學(xué)習(xí)能力。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道電勢(shì)差是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于靜電場(chǎng)中能量轉(zhuǎn)化的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

簡(jiǎn)短介紹電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的基本概念和重要性，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的一般概念、計(jì)算方法和它們之間的關(guān)系。

過(guò)程：

講解電勢(shì)差的定義，包括其主要計(jì)算公式。

詳細(xì)介紹電場(chǎng)強(qiáng)度的概念和計(jì)算方法，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的靜電場(chǎng)案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際靜電場(chǎng)分析的影響，以及如何應(yīng)用電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度在靜電場(chǎng)分析中的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的基本概念、計(jì)算方法和案例分析等。

強(qiáng)調(diào)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度在靜電場(chǎng)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的知識(shí)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于靜電場(chǎng)中能量轉(zhuǎn)化的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課主要涉及以下知識(shí)點(diǎn)：

1.電勢(shì)差的概念：電勢(shì)差是指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差異，通常用符號(hào)U表示。

2.電勢(shì)差的計(jì)算公式：電勢(shì)差的計(jì)算公式為U=W/q，其中W為電場(chǎng)力做的功，q為試探電荷的電量。

3.電場(chǎng)強(qiáng)度的概念：電場(chǎng)強(qiáng)度是指單位正電荷在電場(chǎng)中所受到的力，通常用符號(hào)E表示。

4.電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式：電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式為E=F/q，其中F為電場(chǎng)力，q為試探電荷的電量。

5.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：在靜電場(chǎng)中，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間存在一定的關(guān)系，即U=Ed，其中d為兩點(diǎn)間的距離。

6.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電荷的電量、電勢(shì)差和電荷所受力的乘積，即W=qU。

7.靜電場(chǎng)中的能量：靜電場(chǎng)中的能量包括電勢(shì)能和電場(chǎng)勢(shì)能，電勢(shì)能是指電荷在電場(chǎng)中由于電勢(shì)差而具有的能量，電場(chǎng)勢(shì)能是指電場(chǎng)由于自身的分布而具有的能量。

8.電容器的電勢(shì)差：電容器兩板間的電勢(shì)差與電容器的電容和電荷量有關(guān)，即U=Q/C，其中Q為電容器中的電荷量，C為電容器的電容。

9.靜電場(chǎng)的能量密度：靜電場(chǎng)的能量密度是指單位體積內(nèi)的電場(chǎng)能量，即U=1/2ε?E2，其中ε?為真空中的電容率，E為電場(chǎng)強(qiáng)度。

10.靜電場(chǎng)的能量與電勢(shì)差的關(guān)系：靜電場(chǎng)的能量與電勢(shì)差之間存在一定的關(guān)系，即W=qU，其中W為電場(chǎng)力做的功，q為電荷的電量，U為電勢(shì)差。

11.電場(chǎng)線的特點(diǎn)：電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷，電場(chǎng)線的密度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線的長(zhǎng)度表示電勢(shì)差的大小。

12.電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間存在一定的關(guān)系，即E=ΔV/Δd，其中ΔV為電勢(shì)差，Δd為兩點(diǎn)間的距離。七、教學(xué)反思與改進(jìn)本節(jié)課結(jié)束后，我進(jìn)行了教學(xué)反思，認(rèn)為有以下幾個(gè)方面值得改進(jìn)：

1.教學(xué)內(nèi)容的深入程度：在講解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于公式背后的原理理解不夠深入。下次教學(xué)中，我計(jì)劃引入更多的物理背景知識(shí)，如電場(chǎng)力做功的原理，來(lái)幫助學(xué)生建立扎實(shí)的物理基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)：雖然本節(jié)課中實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)較為簡(jiǎn)單，但學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析還不夠細(xì)致。未來(lái)我打算在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中加入更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，以提高他們的實(shí)踐操作能力和問(wèn)題解決能力。

3.教學(xué)方法的多樣性：盡管我使用了多媒體教學(xué)和小組討論等教學(xué)方法，但發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂上的參與度仍有待提高。未來(lái)我計(jì)劃引入更多互動(dòng)性強(qiáng)的教學(xué)方法，如角色扮演、情景模擬等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

4.課后作業(yè)的布置：課后作業(yè)的布置較為單一，主要以書(shū)面作業(yè)為主。為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，我計(jì)劃增加一些實(shí)踐性強(qiáng)的作業(yè)，如讓學(xué)生回家后觀察生活中的靜電現(xiàn)象，并嘗試用所學(xué)的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度知識(shí)進(jìn)行解釋。

5.教學(xué)評(píng)價(jià)的方式：目前教學(xué)評(píng)價(jià)主要依靠課后作業(yè)和課堂表現(xiàn)。未來(lái)我打算引入更多的評(píng)價(jià)方式，如學(xué)生自評(píng)、同伴評(píng)價(jià)等，以全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。八、板書(shū)設(shè)計(jì)1.電勢(shì)差的概念及其計(jì)算公式：

U=W/q

2.電場(chǎng)強(qiáng)度的概念及其計(jì)算公式：

E=F/q

3.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：

U=Ed

4.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：

W=qU

5.靜電場(chǎng)中的能量：

電勢(shì)能、電場(chǎng)勢(shì)能

6.電容器的電勢(shì)差：

U=Q/C

7.靜電場(chǎng)的能量密度：

U=1/2ε?E2

8.電場(chǎng)線的特點(diǎn)：

從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷；密度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱；長(zhǎng)度表示電勢(shì)差的大小。

9.電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系：

E=ΔV/Δd教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生能夠積極參與課堂討論，對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系表現(xiàn)出濃厚興趣。

-學(xué)生能夠認(rèn)真聽(tīng)講，對(duì)電場(chǎng)線的特點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系有清晰的認(rèn)識(shí)。

-學(xué)生在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)積極提問(wèn)，表明對(duì)知識(shí)點(diǎn)有深入的思考。

2.小組討論成果展示：

-各小組能夠圍繞所選主題進(jìn)行深入討論，提出有見(jiàn)地的觀點(diǎn)和建議。

-學(xué)生能夠清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并與小組成員進(jìn)行有效的溝通和協(xié)作。

-小組討論成果展示中，學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，展示出良好的應(yīng)用能力。

3.隨堂測(cè)試：

-學(xué)生能夠正確回答有關(guān)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的基本概念和計(jì)算公式的問(wèn)題。

-學(xué)生能夠理解和應(yīng)用電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系，解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。

-學(xué)生對(duì)靜電場(chǎng)中的能量和電容器的電勢(shì)差有清晰的認(rèn)識(shí)，能夠正確計(jì)算相關(guān)問(wèn)題。

4.課后作業(yè)完成情況：

-學(xué)生能夠認(rèn)真完成課后作業(yè)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固和深化。

-學(xué)生能夠在作業(yè)中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，表現(xiàn)出良好的應(yīng)用能力。

5.教師評(píng)價(jià)與反饋：

-學(xué)生在本節(jié)課中對(duì)電勢(shì)