2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十章 靜電場(chǎng)中的能量 2 電勢(shì)差說(shuō)課稿 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2電勢(shì)差說(shuō)課稿新人教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課我們將學(xué)習(xí)2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場(chǎng)中的能量第2節(jié)電勢(shì)差，新人教版必修3。本節(jié)內(nèi)容主要圍繞電勢(shì)差的概念、計(jì)算方法及其在實(shí)際中的應(yīng)用展開(kāi)。具體內(nèi)容包括：

1.電勢(shì)差的定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值稱為電勢(shì)差。

2.電勢(shì)差的計(jì)算：利用電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)力做功的關(guān)系，計(jì)算電勢(shì)差。

3.電勢(shì)差與電場(chǎng)力的關(guān)系：電勢(shì)差等于電場(chǎng)力對(duì)單位正電荷所做的功。

4.電勢(shì)差的應(yīng)用：電勢(shì)差在電路分析、電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量等方面的實(shí)際應(yīng)用。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在：

1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，通過(guò)分析電勢(shì)差的概念和計(jì)算方法，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，通過(guò)電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的案例分析，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。

3.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，鼓勵(lì)學(xué)生在探索電勢(shì)差的過(guò)程中，保持好奇心和求知欲，勇于提出問(wèn)題并尋求解答。

4.發(fā)展學(xué)生的合作交流能力，通過(guò)小組討論和合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞和知識(shí)共享。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①電勢(shì)差的概念及其定義的理解和掌握。

②電勢(shì)差的計(jì)算方法和公式的應(yīng)用。

③電勢(shì)差與電場(chǎng)力做功關(guān)系的理解。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的區(qū)別與聯(lián)系，如何從電場(chǎng)強(qiáng)度推導(dǎo)出電勢(shì)差。

②電勢(shì)差計(jì)算中涉及的能量守恒定律的應(yīng)用，如何通過(guò)電場(chǎng)力做功來(lái)計(jì)算電勢(shì)差。

③電勢(shì)差在復(fù)雜電場(chǎng)分布中的計(jì)算，尤其是非均勻電場(chǎng)中的電勢(shì)差求解。

④在實(shí)際電路中，如何應(yīng)用電勢(shì)差的概念來(lái)分析電路的電壓分布和電流方向。教學(xué)資源1.軟硬件資源

-多媒體教學(xué)設(shè)備

-高中物理實(shí)驗(yàn)器材（如靜電計(jì)、電壓表等）

-計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件（如模擬電場(chǎng)軟件）

2.課程平臺(tái)

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)

-物理學(xué)科資源共享平臺(tái)

3.信息化資源

-電子版教材及輔助資料

-網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻（教學(xué)案例、實(shí)驗(yàn)演示等）

-物理學(xué)科相關(guān)電子書(shū)籍和文章

4.教學(xué)手段

-小組討論

-實(shí)驗(yàn)演示

-課堂提問(wèn)與互動(dòng)

-課后作業(yè)與反饋教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布關(guān)于電勢(shì)差概念和計(jì)算方法的預(yù)習(xí)資料，包括PPT、視頻和預(yù)習(xí)提綱，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：圍繞電勢(shì)差的概念、計(jì)算及其與電場(chǎng)力的關(guān)系，設(shè)計(jì)一系列問(wèn)題，如“電勢(shì)差是如何定義的？”“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度有何關(guān)系？”等。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)的預(yù)習(xí)任務(wù)提交功能，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度和完成情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)要求，閱讀資料，理解電勢(shì)差的基本概念和計(jì)算方法。

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：針對(duì)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，學(xué)生獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問(wèn)。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖或問(wèn)題清單提交至在線平臺(tái)。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，培養(yǎng)獨(dú)立思考能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和預(yù)習(xí)進(jìn)度監(jiān)控。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)靜電場(chǎng)中電荷運(yùn)動(dòng)的案例，引出電勢(shì)差的概念，激發(fā)學(xué)生興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解電勢(shì)差的定義、計(jì)算公式及其與電場(chǎng)力的關(guān)系，結(jié)合實(shí)例進(jìn)行解釋。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生探討電勢(shì)差在電路中的應(yīng)用；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，觀察電勢(shì)差的變化。

解答疑問(wèn)：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)和討論中產(chǎn)生的問(wèn)題，提供及時(shí)的解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽(tīng)講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考老師提出的問(wèn)題，參與課堂互動(dòng)。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察電勢(shì)差的變化，加深理解。

提問(wèn)與討論：學(xué)生在討論中提出問(wèn)題，與同學(xué)和老師進(jìn)行交流。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：講解電勢(shì)差的概念和計(jì)算方法。

實(shí)踐活動(dòng)法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中理解和掌握電勢(shì)差的概念。

合作學(xué)習(xí)法：小組討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課內(nèi)容，布置與電勢(shì)差相關(guān)的計(jì)算題和思考題，鞏固學(xué)生對(duì)電勢(shì)差的理解和應(yīng)用能力。

提供拓展資源：提供相關(guān)的物理學(xué)科文章、視頻等資源，幫助學(xué)生進(jìn)一步探索電勢(shì)差的應(yīng)用。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，針對(duì)學(xué)生的解答提供反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成作業(yè)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)鞏固電勢(shì)差的知識(shí)。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的資源，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，拓展知識(shí)面。

反思總結(jié)：學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思，總結(jié)學(xué)習(xí)中的收獲和不足。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：鼓勵(lì)學(xué)生利用拓展資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程，提升自我學(xué)習(xí)能力。

作用與目的：

通過(guò)課堂活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握電勢(shì)差的知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

（1）靜電場(chǎng)理論的發(fā)展歷史：介紹靜電場(chǎng)理論的發(fā)展過(guò)程，包括庫(kù)侖定律的發(fā)現(xiàn)、電場(chǎng)的概念引入以及電勢(shì)差的形成等歷史背景，幫助學(xué)生理解靜電場(chǎng)理論的發(fā)展脈絡(luò)。

（2）電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的案例分析：收集一些關(guān)于電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的案例，如電路設(shè)計(jì)、靜電防護(hù)等，讓學(xué)生了解電勢(shì)差在工程和技術(shù)領(lǐng)域的重要性。

（3）電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的數(shù)學(xué)推導(dǎo)：提供電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程，幫助學(xué)生從數(shù)學(xué)角度理解電勢(shì)差的計(jì)算方法。

（4）靜電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)視頻：收集一些關(guān)于靜電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的視頻，如電勢(shì)差測(cè)量實(shí)驗(yàn)、靜電計(jì)的使用等，讓學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)加深對(duì)電勢(shì)差的理解。

（5）相關(guān)學(xué)術(shù)文章和書(shū)籍：推薦一些與電勢(shì)差相關(guān)的學(xué)術(shù)文章和書(shū)籍，如《電磁學(xué)導(dǎo)論》、《靜電場(chǎng)中的能量》等，供學(xué)生進(jìn)一步閱讀和學(xué)習(xí)。

2.拓展建議

（1）歷史背景的了解：鼓勵(lì)學(xué)生在課后閱讀有關(guān)靜電場(chǎng)理論發(fā)展歷史的資料，了解科學(xué)家們是如何逐步建立起靜電場(chǎng)理論的。

（2）實(shí)際應(yīng)用的探究：鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)查閱資料或進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，了解電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的具體案例，如電子設(shè)備中的靜電防護(hù)措施、電路設(shè)計(jì)中的電勢(shì)差應(yīng)用等。

（3）數(shù)學(xué)推導(dǎo)的深入學(xué)習(xí)：對(duì)于對(duì)數(shù)學(xué)感興趣的學(xué)生，建議他們嘗試自行推導(dǎo)電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系，加深對(duì)電勢(shì)差計(jì)算方法的理解。

（4）實(shí)驗(yàn)操作與觀察：鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室的靜電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)際操作和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)電勢(shì)差概念的理解。

（5）學(xué)術(shù)閱讀與討論：建議學(xué)生閱讀推薦的學(xué)術(shù)文章和書(shū)籍，并在班級(jí)內(nèi)進(jìn)行分享和討論，促進(jìn)學(xué)生對(duì)電勢(shì)差知識(shí)的深入理解和應(yīng)用。

（1）靜電場(chǎng)理論的發(fā)展歷史

-庫(kù)侖定律：由法國(guó)物理學(xué)家查爾斯·庫(kù)侖于1785年提出，描述了點(diǎn)電荷之間的相互作用力與電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比。

-電場(chǎng)的概念引入：19世紀(jì)，邁克爾·法拉第引入了電場(chǎng)的概念，用于描述電荷周圍的空間性質(zhì)，電場(chǎng)強(qiáng)度表示單位正電荷在該點(diǎn)所受的力。

-電勢(shì)差的定義：電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，它表示單位正電荷從一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。

（2）電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的案例分析

-電路設(shè)計(jì)：在電路設(shè)計(jì)中，電勢(shì)差是電壓源提供的，它推動(dòng)電路中的電流流動(dòng)，如電池提供的電勢(shì)差使電流在電路中流動(dòng)。

-靜電防護(hù)：在電子設(shè)備中，靜電防護(hù)措施利用電勢(shì)差來(lái)防止靜電電荷對(duì)設(shè)備造成損害，如接地線將電荷導(dǎo)入地面，保護(hù)設(shè)備。

（3）電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的數(shù)學(xué)推導(dǎo)

-電勢(shì)的定義：電勢(shì)是電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能，它與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系為V=Ed，其中V是電勢(shì)，E是電場(chǎng)強(qiáng)度，d是沿電場(chǎng)方向的距離。

-電勢(shì)差的計(jì)算：電勢(shì)差是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，它可以通過(guò)積分電場(chǎng)強(qiáng)度沿路徑的線積分得到。

（4）靜電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)視頻

-電勢(shì)差測(cè)量實(shí)驗(yàn)：使用靜電計(jì)和電壓表測(cè)量不同位置的電勢(shì)差，觀察電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

-靜電計(jì)的使用：通過(guò)靜電計(jì)觀察帶電體周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度分布，了解靜電場(chǎng)的基本特性。

（5）相關(guān)學(xué)術(shù)文章和書(shū)籍

-《電磁學(xué)導(dǎo)論》：這是一本電磁學(xué)的基礎(chǔ)教材，詳細(xì)介紹了電磁場(chǎng)的基本理論和應(yīng)用。

-《靜電場(chǎng)中的能量》：這本書(shū)深入討論了靜電場(chǎng)中的能量?jī)?chǔ)存和傳輸問(wèn)題，適合對(duì)電磁學(xué)有深入興趣的學(xué)生閱讀。板書(shū)設(shè)計(jì)1.重點(diǎn)知