第一章 素養(yǎng)提升課（四）2023-2024學(xué)年新教材高二物理必修第三冊(cè)同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（教科版2019）

第一章素養(yǎng)提升課（四）2023-2024學(xué)年新教材高二物理必修第三冊(cè)同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（教科版2019）主備人備課成員教材分析本課程設(shè)計(jì)針對(duì)的是2023-2024學(xué)年新教材高二物理必修第三冊(cè)，同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（教科版2019）。本章節(jié)內(nèi)容主要圍繞“電場(chǎng)”展開(kāi)，包括電場(chǎng)強(qiáng)度的定義、電場(chǎng)線的繪制、電勢(shì)的概念以及電勢(shì)能的計(jì)算等。這些內(nèi)容是學(xué)生對(duì)電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，理解和掌握這些知識(shí)對(duì)于后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究具有重要的意義。在教學(xué)過(guò)程中，我將結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，通過(guò)生動(dòng)的實(shí)例和豐富的教學(xué)手段，幫助學(xué)生理解和掌握電場(chǎng)的基本概念和計(jì)算方法，提高他們的物理素養(yǎng)和解決問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本章節(jié)的核心素養(yǎng)目標(biāo)在于提升學(xué)生的高中物理學(xué)科素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度四個(gè)方面。通過(guò)本章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠建立正確的電場(chǎng)觀念，掌握電場(chǎng)的基本知識(shí)和計(jì)算方法，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，提高利用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的熱愛(ài)和好奇心，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)情分析針對(duì)2023-2024學(xué)年新教材高二物理必修第三冊(cè)的內(nèi)容，本章節(jié)主要涉及電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)。通過(guò)對(duì)學(xué)生的學(xué)情分析，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)層次上已具備一定的物理基礎(chǔ)，對(duì)基本的物理概念和原理有一定的了解。但在電場(chǎng)這一部分，部分學(xué)生可能對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)等概念的理解不夠深入，尤其在電場(chǎng)計(jì)算方面存在一定的困難。

在能力方面，學(xué)生普遍具有基本的邏輯思維能力，但在解決電場(chǎng)相關(guān)問(wèn)題時(shí)，需要進(jìn)行較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算和邏輯推理。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面也需加強(qiáng)，以便更好地理解電場(chǎng)現(xiàn)象。

在素質(zhì)方面，學(xué)生具備一定的探究精神和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，但在自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題方面仍有待提高。部分學(xué)生可能對(duì)物理學(xué)習(xí)缺乏興趣，課堂參與度不高，這將對(duì)課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定影響。

針對(duì)以上學(xué)情分析，我在教學(xué)過(guò)程中需關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同學(xué)生制定合適的學(xué)習(xí)策略，注重培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維，提高學(xué)生的計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。同時(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和行為態(tài)度。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略1.本章節(jié)將采用講授法、討論法和實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的教學(xué)方法。講授法主要用于向?qū)W生傳授電場(chǎng)的基本概念和原理，討論法有助于學(xué)生深入理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的計(jì)算方法，實(shí)驗(yàn)法則有助于學(xué)生直觀地觀察電場(chǎng)現(xiàn)象，提高實(shí)踐操作能力。

2.具體的教學(xué)活動(dòng)包括：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的理解；安排實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生親手操作測(cè)量電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶；設(shè)計(jì)課后作業(yè)，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

3.在教學(xué)過(guò)程中，我將運(yùn)用多媒體課件、實(shí)驗(yàn)器材等教學(xué)媒體，以形象直觀的方式呈現(xiàn)電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時(shí)，結(jié)合實(shí)物模型和動(dòng)畫(huà)演示，幫助學(xué)生更好地理解電場(chǎng)現(xiàn)象和計(jì)算方法。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入新課

同學(xué)們，上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電荷和電場(chǎng)的基本概念，這節(jié)課我們將進(jìn)一步深入研究電場(chǎng)，探討電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線、電勢(shì)等知識(shí)點(diǎn)。希望通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家能對(duì)電場(chǎng)有更全面的認(rèn)識(shí)。

2.知識(shí)講解

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度

首先，我們來(lái)回顧一下電場(chǎng)強(qiáng)度的定義。電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力作用于單位正電荷的程度，它的方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同。電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式為E=F/q，其中E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，F(xiàn)表示電場(chǎng)力，q表示放入電場(chǎng)的試探電荷。

(2)電場(chǎng)線

(3)電勢(shì)

電勢(shì)是描述電場(chǎng)在空間某一點(diǎn)上能量狀態(tài)的物理量。電勢(shì)的計(jì)算公式為φ=EP/q，其中φ表示電勢(shì)，EP表示電場(chǎng)力做的功，q表示放入電場(chǎng)的試探電荷。電勢(shì)具有相對(duì)性，我們可以選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)。

3.實(shí)例分析

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算

同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題：一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中受到的力為10N，求該電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度。

解：根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，我們有E=F/q。已知電場(chǎng)力F為10N，電荷q為1C，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E=10N/1C=10N/C。

(2)電場(chǎng)線繪制

同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)繪制一個(gè)電場(chǎng)線。假設(shè)有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，它們之間的距離為2m，電荷量分別為2q和-2q。我們來(lái)描繪這個(gè)電場(chǎng)。

解：首先，我們以正電荷為起點(diǎn)，負(fù)電荷為終點(diǎn)，繪制電場(chǎng)線。電場(chǎng)線的密度可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，我們可以根據(jù)電荷量和距離來(lái)判斷電場(chǎng)線的疏密。繪制完成后，我們發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷。

(3)電勢(shì)計(jì)算

同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)計(jì)算一個(gè)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)。假設(shè)有一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至該點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為5J，電荷量為1C，求該點(diǎn)的電勢(shì)。

解：根據(jù)電勢(shì)的計(jì)算公式，我們有φ=EP/q。已知電場(chǎng)力做的功EP為5J，電荷量q為1C，所以電勢(shì)φ=5J/1C=5V。

4.課堂練習(xí)

同學(xué)們，現(xiàn)在我們來(lái)做一些課堂練習(xí)，鞏固一下本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。

練習(xí)1：一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中受到的力為8N，求該電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度。

練習(xí)2：繪制一個(gè)電場(chǎng)線，假設(shè)有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，它們之間的距離為3m，電荷量分別為3q和-3q。

練習(xí)3：一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至某點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為10J，電荷量為2C，求該點(diǎn)的電勢(shì)。

5.總結(jié)與拓展

同學(xué)們，通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線和電勢(shì)的概念及計(jì)算方法。電場(chǎng)是物理學(xué)中的重要概念，它在生產(chǎn)和生活實(shí)踐中有著廣泛的應(yīng)用。希望大家能夠課后加強(qiáng)練習(xí)，提高自己的物理素養(yǎng)。

拓展1：電場(chǎng)的疊加原理

同學(xué)們，電場(chǎng)具有疊加原理。假設(shè)有兩個(gè)電場(chǎng)E1和E2，它們的合力E為E1+E2。這個(gè)原理在實(shí)際問(wèn)題中非常重要，可以幫助我們分析復(fù)雜電場(chǎng)問(wèn)題。

拓展2：等勢(shì)面的概念

同學(xué)們，等勢(shì)面是指在同一電勢(shì)下的點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。這個(gè)概念在電場(chǎng)研究中具有重要意義。

6.布置作業(yè)

同學(xué)們，課后請(qǐng)完成以下作業(yè)：

(1)復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理筆記。

(2)完成練習(xí)1和練習(xí)2。

(3)深入研究電場(chǎng)的疊加原理和等勢(shì)面的概念，查閱相關(guān)資料。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電場(chǎng)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，下面我們對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理。

1.電場(chǎng)強(qiáng)度

電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)力作用于單位正電荷的程度，它的方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同。電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式為E=F/q，其中E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，F(xiàn)表示電場(chǎng)力，q表示放入電場(chǎng)的試探電荷。

2.電場(chǎng)線

電場(chǎng)線是用來(lái)表示電場(chǎng)分布的線條，它的切線方向表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。電場(chǎng)線的密度可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷。

3.電勢(shì)

電勢(shì)是描述電場(chǎng)在空間某一點(diǎn)上能量狀態(tài)的物理量。電勢(shì)的計(jì)算公式為φ=EP/q，其中φ表示電勢(shì)，EP表示電場(chǎng)力做的功，q表示放入電場(chǎng)的試探電荷。電勢(shì)具有相對(duì)性，我們可以選取無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)。

4.電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系

電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)之間存在一定的關(guān)系。在同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電勢(shì)越低。這個(gè)關(guān)系可以通過(guò)電場(chǎng)線的斜率來(lái)表示，電場(chǎng)線的斜率等于電場(chǎng)強(qiáng)度。

5.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能

電場(chǎng)力做的功等于電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能的改變。電勢(shì)能的計(jì)算公式為ΔPE=qΔφ，其中ΔPE表示電勢(shì)能的改變，q表示電荷量，Δφ表示電勢(shì)的改變。

6.電場(chǎng)的疊加原理

電場(chǎng)具有疊加原理。假設(shè)有兩個(gè)電場(chǎng)E1和E2，它們的合力E為E1+E2。這個(gè)原理在實(shí)際問(wèn)題中非常重要，可以幫助我們分析復(fù)雜電場(chǎng)問(wèn)題。

7.等勢(shì)面的概念

等勢(shì)面是指在同一電勢(shì)下的點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，沿著等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。這個(gè)概念在電場(chǎng)研究中具有重要意義。課后作業(yè)為了鞏固本節(jié)課所學(xué)的電場(chǎng)相關(guān)知識(shí)，同學(xué)們請(qǐng)完成以下作業(yè)：

1.計(jì)算題：

一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中受到的力為12N，求該電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度。

答案：根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，我們有E=F/q。已知電場(chǎng)力F為12N，電荷q為1C，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E=12N/1C=12N/C。

2.繪圖題：

繪制一個(gè)電場(chǎng)線，假設(shè)有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，它們之間的距離為4m，電荷量分別為4q和-4q。

答案：首先，我們以正電荷為起點(diǎn)，負(fù)電荷為終點(diǎn)，繪制電場(chǎng)線。電場(chǎng)線的密度可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，我們可以根據(jù)電荷量和距離來(lái)判斷電場(chǎng)線的疏密。繪制完成后，我們發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，指向負(fù)電荷。

3.計(jì)算題：

一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至某點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為8J，電荷量為2C，求該點(diǎn)的電勢(shì)。

答案：根據(jù)電勢(shì)的計(jì)算公式，我們有φ=EP/q。已知電場(chǎng)力做的功EP為8J，電荷量q為2C，所以電勢(shì)φ=8J/2C=4V。

4.應(yīng)用題：

一塊帶電量為+Q的平板放在電場(chǎng)中，距離平板一定距離處有一塊帶電量為-Q的物體。求：

(1)物體受到的電場(chǎng)力大小。

(2)物體在電場(chǎng)中的電勢(shì)能。

答案：

(1)根據(jù)庫(kù)侖定律，物體受到的電場(chǎng)力大小為F=kQ^2/r^2，其中k為庫(kù)侖常數(shù)，Q為電荷量，r為物體與平板的距離。

(2)物體在電場(chǎng)中的電勢(shì)能為EP=qφ，其中q為物體的電荷量，φ為物體的電勢(shì)。

5.綜合題：

假設(shè)有一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷，它們之間的距離為5m，電荷量分別為5q和-5q。請(qǐng)計(jì)算：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

(2)電勢(shì)差。

(3)放置一個(gè)帶電量為+4C的物體在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，求物體受到的電場(chǎng)力大小和電勢(shì)能。

答案：

(1)根據(jù)電場(chǎng)疊加原理，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=k(Q1/r1^2-Q2/r2^2)，其中k為庫(kù)侖常數(shù)，Q1和Q2為電荷量，r1和r2為正電荷和負(fù)電荷與物體的距離。

(2)電勢(shì)差為ΔV=φ1-φ2，其中φ1和φ2為物體與正電荷和負(fù)電荷的電勢(shì)。

(3)放置一個(gè)帶電量為+4C的物體在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，物體受到的電場(chǎng)力大小為F=qE，其中q為物體的電荷量，E為電場(chǎng)強(qiáng)度。物體在該點(diǎn)的電勢(shì)能為EP=qΔV，其中ΔV為電勢(shì)差。

希望以上作業(yè)能夠幫助同學(xué)們鞏固本節(jié)課所學(xué)的電場(chǎng)知識(shí)，如有疑問(wèn)，請(qǐng)隨時(shí)提問(wèn)。課堂1.課堂評(píng)價(jià)

本節(jié)課通過(guò)提問(wèn)、觀察、測(cè)試等方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在課堂上，我鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和提問(wèn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行解決。同時(shí)，我也注意觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和行為習(xí)慣，以便更好地了解他們的學(xué)習(xí)狀況。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)

對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改和點(diǎn)評(píng)，及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在作業(yè)評(píng)價(jià)中，我注重學(xué)生的解題思路和計(jì)算方法，鼓勵(lì)他們創(chuàng)新和思考。同時(shí)，我也及時(shí)給予學(xué)生鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng)，以提高他們的學(xué)習(xí)積極性和自信心。