2024-2025学年高中物理 第一章 静电场 5 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理教案 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第一章静电场5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理教案教科版选修3-1主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理第一章静电场5-匀强电场中电势差与电场强度的关系

2.教学年级和班级：高中二年级，物理选修3-1班

3.授课时间：2024年10月15日，星期二，第5节

4.教学时数：45分钟

教学内容：

1.理解并掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系公式。

2.学习示波管的原理，理解电子在匀强电场中的运动。

3.应用电势差与电场强度的关系解决实际问题。

教学过程：

1.导入（5分钟）：

-通过复习上一节课内容，引入电势差与电场强度的关系。

2.理论讲解（15分钟）：

-讲解匀强电场中电势差与电场强度的关系公式：E=-dV/dx。

-结合教材示例，解释公式中各物理量的含义。

3.案例分析（10分钟）：

-分析示波管原理，解释电子在匀强电场中的运动规律。

-引导学生理解示波管中电势差与电场强度的关系。

4.课堂实践（10分钟）：

-分组讨论：让学生根据示波管原理，设计一个简单的电子加速器。

-汇报展示：各小组分享设计方案，讨论优缺点。

5.总结与作业布置（5分钟）：

-总结本节课重点内容，强调电势差与电场强度的关系在实际应用中的重要性。

-布置作业：教材习题1.5第3、4、5题。

教学评价：

1.课后收集学生作业，评估学生对课堂内容的掌握程度。

2.课堂观察学生讨论、汇报表现，评价学生的合作能力和创新思维。核心素养目标1.科学探究：培养学生运用物理知识分析静电场中电势差与电场强度关系的能力，通过示波管原理的学习，激发学生对科学现象的好奇心和探究欲望。

2.物理观念：建立匀强电场中电势差与电场强度关系的物理观念，理解物理规律在不同情境下的应用，提高学生的物理学科素养。

3.科学思维：训练学生运用逻辑思维，结合实际案例，分析电子在匀强电场中的运动规律，培养学生科学思维方法。

4.科学态度与责任：通过小组合作、讨论汇报，培养学生尊重事实、严谨治学的科学态度，以及团队协作、共同解决问题的责任感。

5.技术运用：结合示波管原理，使学生了解现代物理实验技术在科学研究中的应用，提高学生将理论知识运用到实际问题的能力。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：

-学生已经学习了电场的基本概念，包括电场强度和电势差。

-学生了解了电场线的分布，以及如何通过电场线判断电场的强弱。

-学生掌握了电场力做功与电势差的关系，能够运用公式计算电场力做功。

-学生对电子的基本性质，如电荷量和质量等，有所了解。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对物理现象和实验具有较强的好奇心，对物理实验和实际应用有较高的学习兴趣。

-学生具备一定的逻辑思维能力和数学计算能力，能够处理较为复杂的物理问题。

-学生在学习过程中喜欢通过小组讨论、互动交流来解决问题，合作学习能力强。

-学生中存在不同学习风格，视觉型、听觉型和动手操作型学习者需要得到适当的关注和引导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-在理解电势差与电场强度关系公式时，学生可能会对矢量的方向性产生困惑。

-示波管原理中电子在电场中的运动规律较为抽象，学生可能难以将其与实际现象联系起来。

-在应用知识解决实际问题时，学生可能对如何选择合适的物理公式和计算方法感到困惑。

-部分学生可能会在小组合作中遇到沟通和协作的困难，需要教师给予适当的引导和支持。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：

针对本节课的教学目标和学习者特点，采用以下教学方法：

（1）讲授法：用于对匀强电场中电势差与电场强度关系的理论讲解，帮助学生建立基本概念，理解物理规律。

（2）讨论法：在分析示波管原理和课堂实践环节，组织学生进行小组讨论，培养学生合作能力和创新思维。

（3）案例研究：通过分析示波管案例，让学生了解电子在匀强电场中的运动规律，提高学生分析问题和解决问题的能力。

（4）项目导向学习：在课堂实践环节，引导学生设计简单的电子加速器，将理论知识应用于实际问题。

2.设计具体的教学活动：

（1）导入环节：

-通过提问方式复习上一节课内容，激发学生对本节课的兴趣。

-展示示波管实验视频，让学生初步了解电子在匀强电场中的运动。

（2）理论讲解环节：

-利用PPT展示电势差与电场强度的关系公式，结合教材示例进行讲解。

-通过动画演示，让学生直观地了解电场强度和电势差的关系。

（3）案例分析环节：

-分组讨论示波管原理，引导学生从不同角度分析电子在电场中的运动规律。

-每组派代表进行汇报，分享讨论成果，其他组进行评价和提问。

（4）课堂实践环节：

-学生分组设计电子加速器，教师提供必要的技术支持和指导。

-各小组展示设计方案，进行优缺点分析，总结经验教训。

（5）总结与作业布置环节：

-教师总结本节课的重点内容，强调电势差与电场强度关系在实际应用中的重要性。

-布置教材习题，巩固课堂所学。

3.确定教学媒体和资源的使用：

（1）PPT：用于展示教学内容、案例分析和课堂实践指导，提高课堂教学效果。

（2）视频：展示示波管实验，帮助学生直观地了解电子在匀强电场中的运动。

（3）在线工具：提供教材习题和拓展资源，方便学生课后自主学习。

（4）实验器材：提供示波管等实验器材，让学生在课堂实践中动手操作，提高实践能力。

（5）教学参考资料：为学生提供与教学内容相关的参考资料，如教材、辅导书等。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解匀强电场中电势差与电场强度的关系的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，如“电场强度与电势差之间的关系是什么？”激发学生思考，为课堂学习匀强电场内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确教学目标和重难点。

准备教学用具和多媒体资源，如PPT、视频、实验器材等，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，如小组讨论、实验操作等，提高学生学习匀强电场的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题：“示波管是如何利用电场来控制电子运动的？”引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入匀强电场的学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的电场强度和电势差的概念，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对电场力做功与电势差关系等旧知识的掌握情况，为新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解匀强电场中电势差与电场强度的关系知识点，结合示波管实例帮助学生理解。

突出重点，如电势差与电场强度的数学关系，强调难点，如矢量方向性，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕示波管原理和电子运动规律展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

设计示波管原理的实践活动或实验，让学生在实践中体验知识的应用，提高实践能力。

在新课呈现结束后，对电势差与电场强度的关系进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对匀强电场知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与匀强电场相关的拓展知识，如现代物理实验技术在研究电场中的应用。

引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合匀强电场内容，引导学生思考物理与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的匀强电场内容，强调电势差与电场强度关系的重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《电磁学初步》：介绍了电磁学的基本概念，包括电场、电势、磁场等，对电场强度与电势差的关系进行了详细的阐述。

-《电子器件原理与应用》：讲解了示波管等电子器件的工作原理及其在实践中的应用，帮助学生更好地理解电子在匀强电场中的运动。

-《现代物理实验技术》：介绍了现代物理实验技术在研究电场中的应用，如电子显微镜、粒子加速器等，拓宽学生的知识视野。

2.课后自主学习和探究：

-研究电场力做功与电势差的关系，探讨在不同电场条件下，电场力做功的特点及其与电势差的关系。

-分析示波管中电子的运动规律，研究电子速度、电场强度、电势差之间的关系，探讨如何优化示波管的性能。

-探究电场在电子器件中的应用，如阴极射线管、液晶显示器等，了解电场在这些器件中的作用和重要性。

-研究电场的边界条件，如电场在导体、绝缘体和半导体表面的分布特点，以及电场在这些介质中的传播规律。

-学习电磁波的基本概念，了解电磁波与电场、磁场的关系，探索电磁波在通信、雷达等领域的应用。

-探究电场与磁场之间的相互作用，研究洛伦兹力对带电粒子运动的影响，了解粒子在电磁场中的运动规律。板书设计①重点知识点：

-电势差与电场强度的关系公式：E=-dV/dx

-示波管原理：电子在匀强电场中的运动规律

-电子加速器设计原理：应用电势差与电场强度关系

②关键词：

-匀强电场

-电势差

-电场强度

-示波管

-电子运动

-加速器设计

③重点句：

-"电场强度是电势差的负梯度。"

-"示波管通过电场控制电子束的运动。"

-"电子加速器利用电势差与电场强度关系实现粒子加速。"

板书设计示例：

```

第一章静电场

第五节匀强电场中电势差与电场强度的关系

一、电势差与电场强度关系

E=-dV/dx

（矢量方向性）

二、示波管原理

电子运动规律

电场对电子的作用

三、电子加速器设计

电势差与电场强度的应用

加速原理与实现

```

板书设计要求：

-条理清楚：通过分块展示，使学生能够明确各个知识点之间的联系。

-重点突出：使用不同颜色的粉笔或标记，强调公式、关键词和重点句，便于学生识别和记忆。

-简洁明了：避免冗余的文字，使用简洁的符号和图示，直观展示物理概念。

-艺术性和趣味性：设计美观的排版，使用有趣的图示或漫画，激发学生的学习兴趣和主动性。课堂-通过提问方式了解学生对电势差与电场强度关系公式的理解和掌握情况，及时发现问题并进行解决。

-观察学生在小组讨论和实验操作中的表现，评价学生的合作能力和实践技能，鼓励学生积极参与。

-设计课堂小测试，检查学生对示波管原理和电子加速器设计原理的理解程度，及时纠正学生的错误观念。

2.作业评价：

-对学生的课后作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。

-针对学生在作业中出现的错误，进行详细的订正和解释，帮助学生理解和掌握正确的知识。

-鼓励学生在作业中提出问题或思考，培养他们的主动学习能力和创新思维。

3.课后反思与改进：

-教师在课后对课堂教学进行反思，总结经验和教训，找出存在的问题和不足，并提出改进措施。

-根据学生的反馈和学习效果，调整教学方法和策略，以满足不同学生的需求。

-与学生进行交流和沟通，了解他们的学习情况和建议，不断优化教学过程。

4.学生自我评价：

-引导学生进行自我评价，让他们反思自己在课堂学习中的表现，找出自己的不足之处，并提出改进措施。

-鼓励学生建立学习计划，设定学习目标，并定期评估自己的学习进展，培养他们的自我管理能力。

-组织学生进行学习分享会，让他们分享自己的学习心得和经验，互相学习和借鉴，共同提高。课后拓展-《电磁学初步》：介绍了电磁学的基本概念，包括电场、电势、磁场等，对电场强度与电势差的关系进行了详细的阐述。

-《电子器件原理与应用》：讲解了示波管等电子器件的工作原理及其在实践中的应用，帮助学生更好地理解电子在匀强电场中的运动。

-《现代物理实验技术》：介绍了现代物理实验技术在研究电场中的应用，如电子显微镜、粒子加速器等，拓宽学生的知识视野。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间