2024-2025学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷 电荷守恒定律教案 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第一章静电场1电荷电荷守恒定律教案教科版选修3-1主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为高中物理第一章静电场的第一节“电荷”与“电荷守恒定律”，依据教科版选修3-1教材。内容涵盖了电荷的基本概念、电荷的种类、电荷守恒定律及其应用。此部分内容与学生已有知识的联系在于，学生在初中阶段已经学习了基础的电荷概念，了解了物体可以通过摩擦产生电荷，并对电荷的相互作用有了初步的认识。在此基础上，本节课将深入探讨电荷的守恒定律，解释电荷在封闭系统中不会产生也不会消失的原理，并通过实例分析，使学生在理解电荷本质的基础上，掌握电荷守恒定律，为后续学习静电场及其应用打下坚实基础。核心素养目标1.掌握电荷基本概念，区分电荷种类，提高物质观念。

2.理解电荷守恒定律，培养守恒思想，增强科学思维。

3.运用电荷守恒定律分析实际问题，提升问题解决能力。

4.通过实验探究电荷间的相互作用，培养实验操作与观察能力。

5.激发对静电场学习兴趣，培养科学探究精神及合作交流意识。学习者分析1.学生已掌握相关知识：学生在初中阶段学习了基础的电荷概念，了解了正负电荷的存在及电荷间的相互作用；在高中物理的先前学习中，学生接触了电流、电阻等电学基础，为理解电荷守恒定律打下了一定基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中阶段的学生对物理现象充满好奇，对实验操作和观察具有较强的兴趣。他们在逻辑思维和分析能力方面有一定的发展，喜欢通过探究和解决问题的方式进行学习。此外，学生在合作学习中表现出较好的交流与协作能力。

3.学生可能遇到的困难和挑战：电荷守恒定律的理解和运用可能对学生来说是一个难点，尤其是从微观层面解释电荷守恒的原理。此外，学生在实验操作中可能对电荷量的精确测量和数据处理存在一定困难，以及对电荷守恒定律在复杂电路中的应用感到困惑。在学习过程中，学生可能还需要克服对静电场理论抽象性的理解障碍。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为了实现教学目标，充分考虑学生的学习兴趣、能力和风格，本节课将采用以下教学方法与策略：

1.讲授法：通过教师对电荷基本概念、电荷守恒定律的讲解，帮助学生建立完整的知识体系。在讲授过程中，注重启发式教学，引导学生思考问题，提高课堂互动性。

2.讨论法：针对电荷守恒定律的原理和应用，组织学生进行小组讨论，让学生在交流中碰撞思维，加深对知识点的理解。

3.案例研究：挑选具有代表性的案例，如电荷守恒定律在实际电路中的应用，让学生通过分析案例，提高问题解决能力。

4.项目导向学习：将学生分成小组，进行电荷守恒实验项目设计。学生通过查阅资料、设计实验方案、实施实验、分析数据和撰写报告，培养实验操作与观察能力。

具体教学活动设计如下：

1.导入：通过一个简单的电荷实验，如摩擦气球吸附小纸片，激发学生的学习兴趣，引导学生思考电荷的产生和作用。

2.讲解：使用PPT展示电荷基本概念、电荷守恒定律等知识点，结合板书进行讲解，帮助学生理解电荷守恒定律的内涵。

3.小组讨论：针对电荷守恒定律的应用，让学生分组讨论实际问题，如电荷守恒在电路中的应用等。

4.实验演示：教师演示电荷守恒实验，引导学生观察实验现象，分析实验原理。

5.学生实验：学生自行设计实验项目，探究电荷守恒定律。教师提供实验器材和指导，学生进行实验操作，收集数据，分析结果。

6.角色扮演：让学生扮演科学家，通过实验探究电荷守恒定律的发现过程，培养学生的科学精神和探究意识。

7.游戏活动：设计电荷相互作用的游戏，如电荷追逐游戏，让学生在游戏中巩固电荷知识，提高学习兴趣。

教学媒体和资源使用：

1.PPT：用于展示教学内容，包括电荷基本概念、电荷守恒定律等。

2.视频：播放电荷守恒定律的实验操作视频，帮助学生了解实验步骤。

3.在线工具：利用在线物理实验室等工具，让学生模拟实验，加深对电荷守恒定律的理解。

4.实验器材：提供电荷实验所需的器材，如验电器、电子秤等，方便学生进行实验操作。

5.网络资源：推荐相关学习资料，如电荷守恒定律的科普文章、视频等，拓展学生知识面。教学流程一、导入新课（用时5分钟）

同学们，今天我们将要学习的是《电荷与电荷守恒定律》这一章节。在开始之前，我想先问大家一个问题：“你们在日常生活中是否遇到过用摩擦的方法使物体带电的情况？”（如气球吸附小纸片）这个问题与我们将要学习的内容密切相关。通过这个问题，我希望能够引起大家的兴趣和好奇心，让我们一同探索电荷的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解电荷的基本概念。电荷是物体的一种属性，可以吸引或排斥其他电荷。电荷的重要性体现在其广泛的实际应用，如电子设备、电力系统等。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。通过分析静电现象，了解电荷守恒定律在实际中的应用，以及它如何帮助我们解决问题。

3.重点难点解析：在讲授过程中，我会特别强调电荷的种类和电荷守恒定律这两个重点。对于难点部分，我会通过举例和比较来帮助大家理解。

三、实践活动（用时10分钟）

1.分组讨论：学生们将分成若干小组，每组讨论一个与电荷相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的电荷守恒实验操作。这个操作将演示电荷守恒的基本原理。

3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。

四、学生小组讨论（用时10分钟）

1.讨论主题：学生将围绕“电荷守恒定律在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。

2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。

3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。

五、总结回顾（用时5分钟）

今天的学习，我们了解了电荷的基本概念、电荷守恒定律的重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对电荷守恒定律的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。教学资源拓展一、拓展资源

1.相关书籍：推荐学生阅读《高中物理选修3-1》教科书，深入了解电荷与电荷守恒定律的相关知识。此外，可以查阅《物理选修3-2》中关于电场的部分，为后续学习打下基础。

2.科普文章：阅读有关电荷、静电场和电荷守恒定律的科普文章，帮助学生更好地理解电荷现象在实际生活中的应用。

3.视频资料：观看有关电荷守恒定律的实验操作视频，以及电荷在高科技领域应用的纪录片，提高学生的学习兴趣。

4.实验资源：利用学校实验室资源，进行电荷守恒实验的拓展研究，如研究不同物质间的电荷转移现象等。

二、拓展建议

1.自主学习：鼓励学生自主学习电荷与电荷守恒定律的知识，通过查阅书籍、科普文章，提高自己的理论水平。

2.实践探究：学生在实验室进行电荷守恒实验时，可以尝试设计不同的实验方案，从多角度验证电荷守恒定律。

3.小组合作：组织学生成立学习小组，共同探讨电荷守恒定律在实际生活中的应用，分析电荷现象背后的物理原理。

4.课题研究：针对电荷守恒定律在特定领域的应用，如电子、电力等，开展课题研究，撰写研究报告。

5.交流分享：鼓励学生在课堂上分享自己的学习心得、实验成果和课题研究进展，提高课堂互动性。

6.跨学科学习：结合化学、生物等学科，探讨电荷守恒定律在这些领域的应用，培养学生的跨学科素养。课堂小结，当堂检测一、课堂小结

本节课，我们学习了电荷与电荷守恒定律的相关知识。通过学习，我们掌握了以下主要内容：

1.电荷的基本概念、种类及电荷间的相互作用。

2.电荷守恒定律的内涵及其在实际中的应用。

3.通过实验探究，理解电荷守恒定律的原理。

二、当堂检测

为了检测学生对本节课知识的掌握程度，特设计以下检测题：

1.选择题：

（1）以下哪种现象说明物体带电？（）

A.物体吸引轻小物体

B.物体排斥轻小物体

C.物体不吸引也不排斥轻小物体

D.物体吸引重物体

（2）关于电荷守恒定律，以下说法正确的是：（）

A.电荷可以在封闭系统中产生

B.电荷在封闭系统中可以消失

C.电荷在封闭系统中的总量保持不变

D.电荷的总量在开放系统中保持不变

2.填空题：

（1）物体带正电是指物体缺少______，带负电是指物体多余______。

（2）电荷守恒定律表明，在______系统中，电荷的总量是______。

3.简答题：

（1）请简要说明电荷守恒定律的原理。

（2）举例说明电荷守恒定律在实际生活中的应用。

4.实践题：

根据电荷守恒定律，设计一个实验，验证电荷在封闭系统中的总量保持不变。

检测题完成后，教师应及时批改并反馈给学生，以便学生了解自己的学习情况，对不足之处进行针对性的复习和提高。同时，教师可以根据检测结果调整教学进度和策略，以确保学生对电荷与电荷守恒定律知识的掌握。内容逻辑关系1.电荷基本概念与电荷种类

-电荷是物体的一种属性，可以吸引或排斥其他电荷。

-电荷分为正电荷和负电荷两种，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

2.电荷守恒定律

-电荷守恒定律指出，在封闭系统中，电荷的总量保持不变，即电荷既不能被创造也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体。

3.电荷守恒定律的应用

-电荷守恒定律在电路分析、电磁现象研究等领域有广泛应用。

-通过实验验证电荷守恒定律，加深对电荷本质的理解。

板书设计：

```

一、电荷基本概念与电荷种类

-电荷属性：吸引/排斥

-电荷种类：正电荷/负电荷

二、电荷守恒定律

-定义：封闭系统中电荷总量不变

-原理：电荷转移，无创造/消灭

三、电荷守恒定律的应用

-应用领域：电路分析/电磁现象

-实验验证：加深电荷本质理解

```重点题型整理1.题型一：电荷守恒定律的应用

题目：一个封闭系统中有A、B两个物体，A带正电量为+Q，B带负电量为-Q。当A、B接触后，系统中的电荷总量是多少？

答案：由于电荷守恒定律，封闭系统中的电荷总量保持不变。因此，A、B接触后，系统中的电荷总量仍为0。

2.题型二：电荷转移的实例

题目：一个带正电的物体A接触一个不带电的物体B，然后两者分开。此时，A和B的电荷情况分别是什么？

答案：由于电荷守恒定律，电荷在物体间转移。因此，A和B接触后，A的一部分正电荷转移到B上，使B带正电，而A的正电量减少。

3.题型三：电荷守恒定律与电路分析

题目：一个电路由电源、开关、电阻和导线组成。当开关关闭时，电路中的电流是多少？

答案：根据电荷守恒定律，电路中的电荷总量保持不变。因此，当开关关闭时，电路中的电流为电源提供的电荷量除以电路总电阻。

4.题型四：电荷守恒定律与电磁现象

题目：一个带电粒子在磁场中运动，受