2024-2025学年新教材高中物理 第10章 静电场中的能量 1 电势能和电势教案 新人教版必修第三册

2024-2025学年新教材高中物理第10章静电场中的能量1电势能和电势教案新人教版必修第三册主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容是电势能和电势。这部分内容位于2024-2025学年新教材高中物理第10章静电场中的能量第1节。具体内容包括电势的定义、电势能的概念、电场力做功与电势能变化的关系等。

教学内容与学生已有知识的联系：在学习本节课之前，学生已经掌握了电场的基本概念，如电场强度、电场线等。同时，他们对功和能量也有了一定的理解。本节课的内容将在这些基础知识上，进一步引导学生理解电势能和电势的概念，并掌握它们之间的关系。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度。

1.物理观念：通过本节课的学习，学生将建立电势能和电势的概念，理解它们在静电场中的能量分析中的作用，进一步深化对电场现象的认识。

2.科学思维：学生将通过对电势能和电势关系的分析，培养逻辑推理、数学表达和模型构建的能力，提高科学思维的水平。

3.科学探究：学生将在教师的引导下，通过实验观察和数据分析，探究电场力做功与电势能变化的关系，培养实验操作和数据处理的能力。

4.科学态度：通过本节课的学习，学生将树立正确的科学态度，对电势能和电势的概念有更深入的理解，对科学探究有更积极的态度。学习者分析1.学生已经掌握了相关知识：在学习了本节课之前，学生应该已经掌握了以下知识：电场的基本概念，如电场强度、电场线；功和能量的基本概念；数学表达能力和逻辑推理能力。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生的兴趣主要集中在探索电场现象和能量变化方面；在学习能力方面，学生应该具备一定的数学和物理逻辑思维能力；在学习风格上，学生更倾向于通过实验和实际问题来理解和掌握知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解电势能和电势的概念上，学生可能会遇到困难；在掌握电场力做功与电势能变化的关系上，学生可能会遇到挑战；在运用数学表达和模型构建上，学生可能会遇到困难。学具准备Xxx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：

-讲授法：用于解释和阐述电势能和电势的概念、定义和原理；

-案例研究：通过分析具体的静电场中的能量问题，让学生理解电势能和电势的应用；

-项目导向学习：学生分组完成电场力做功与电势能变化关系的实验，培养学生的实践操作和问题解决能力。

2.设计具体的教学活动：

-角色扮演：学生扮演电场力和电势能的角色，通过情景模拟的方式，直观地理解它们之间的关系；

-实验：安排学生进行电场力做功与电势能变化关系的实验，观察实验现象，收集数据，培养实验操作和数据处理能力；

-游戏：设计相关的物理游戏，如电势能转化游戏，让学生在游戏中理解和掌握电势能和电势的概念。

3.确定教学媒体和资源的使用：

-PPT：制作精美的PPT，用于展示电势能和电势的概念、原理和案例分析，增强学生的学习兴趣；

-视频：播放相关的实验视频，让学生更直观地观察和理解电场力做功与电势能变化的关系；

-在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生进行电场力做功与电势能变化关系的模拟，提高学生的实践操作能力。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“电势能和电势”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解电势能和电势的概念。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的主要内容，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出电势能和电势的概念，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解电势能和电势的定义、原理和计算方法。

-组织课堂活动：设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握电势能和电势的关系。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验电势能和电势的应用。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解电势能和电势的概念。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握电势能和电势的关系。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解电势能和电势的概念，掌握电势能和电势的关系。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与电势能和电势相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的电势能和电势的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。教学资源拓展1.拓展资源：

书籍推荐：

-《物理学概论》：介绍了物理学的基本概念和原理，包括电势能和电势的相关知识。

-《电磁学导论》：深入讲解了电磁学的基本原理，包括电场、电势能和电势等内容。

实验工具：

-电势差计：用于测量电势差，帮助学生理解电势能和电势的关系。

-示波器：用于观察电场力和电势的变化，增强学生对电势能和电势概念的理解。

在线资源：

-KhanAcademy：提供了关于电势能和电势的讲解视频和练习题，帮助学生巩固知识。

-PhysicsClassroom：提供了电势能和电势的互动式教学资源，帮助学生更好地理解概念。

2.拓展建议：

阅读拓展：

-学生可以进一步阅读关于电势能和电势的学术论文或书籍，了解最新的研究成果和理论发展。

-学生可以阅读一些关于电势能和电势在实际应用中的案例，如电化学、电池技术等，加深对知识点的理解。

实验拓展：

-学生可以尝试使用电势差计和示波器进行电势能和电势的实验，观察和记录实验数据，提高实践操作能力。

-学生可以设计一些与电势能和电势相关的综合实践活动，如制作简易的电池或电容器，加深对知识点的理解和应用。

在线互动：

-学生可以利用KhanAcademy和PhysicsClassroom等在线资源，观看电势能和电势的教学视频，参与在线练习和讨论，提高学习效果。

-学生可以参加一些在线物理学习社区，与其他学生或教师交流关于电势能和电势的问题，分享学习心得和经验。

3.知识点拓展：

电势能和电势的定义：

-电势能是指电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。

-电势是指单位正电荷在电场中所具有的电势能。

电势能和电势的关系：

-电势能与电势之间存在直接关系，电势能等于电荷的电量与电势的乘积。

-电势能的变化等于电荷在电场中移动时电场力所做的功。

电场力做功与电势能变化的关系：

-电场力做功等于电荷的电量与电势差的乘积，与电势能的变化相等。

-当电荷从高电势区域移动到低电势区域时，电场力做负功，电势能增加；反之，电场力做正功，电势能减少。

电势能和电势的应用：

-电势能和电势在电化学、电池技术、电磁场等领域有广泛的应用。

-例如，在电池中，化学反应产生的电势能可以转化为电能，供电器件使用。

-在电磁场中，电势能和电势的变化与电磁波的传播和电磁感应现象密切相关。典型例题讲解例题1：

题目：一个带电粒子从电势为100V的点A移动到电势为200V的点B，电场力对粒子做的功是多少？

答案：电场力对粒子做的功等于电势能的变化，即电势能的变化=电量×电势差。已知电势差为200V-100V=100V，电量为1C，因此电场力对粒子做的功为W=1C×100V=100J。

例题2：

题目：一个电子在电场中的电势能是多少？已知电子的电量为-1.6×10^-19C，电势为200V。

答案：电子的电势能等于电量乘以电势，即电势能=电量×电势。代入数值，得到电子的电势能Ep=-1.6×10^-19C×200V=-3.2×10^-17J。

例题3：

题目：一个电荷量为1C的带电粒子，从电势为50V的点A移动到电势为100V的点B，电场力对粒子做的功是多少？

答案：电场力对粒子做的功等于电势能的变化，即电势能的变化=电量×电势差。已知电势差为100V-50V=50V，电量为1C，因此电场力对粒子做的功为W=1C×50V=50J。

例题4：

题目：一个电子在电场中的电势能是多少？已知电子的电量为-1.6×10^-19C，电势为-200V。

答案：电子的电势能等于电量乘以电势，即电势能=电量×电势。代入数值，得到电子的电势能Ep=-1.6×10^-19C×(-200V)=3.2×10^-17J。

例题5：

题目：一个电荷量为1C的带电粒子，从电势为-50V的点A移动到电势为-100V的点B，电场力对粒子做的功是多少？

答案：电场力对粒子做的功等于电势能的变化，即电势能的变化=电量×电势差。已知电势差为-100V-(-50V)=-50V，电量为1C，因此电场力对粒子做的功为W=1C×(-50V)=-50J。教学反思本节课的主题是静电场中的能量，特别是电势能和电势。在课前，我让学生通过自主学习的方式，预习了相关的知识点，并提交了他们的预习成果。这有助于他们在课堂上更好地理解和参与。

在课堂上，我通过讲授法详细讲解了电势能和电势的概念、定义和原理，并通过案例研究加深了他们的理解。我还组织了一些课堂活动，如角色扮演和实验，让学生在实践中掌握这些知识点。通过这些活动，我发现学生们对电势能和电势的关系有了更深入的理解，并且通过实验和讨论，他们能够更好地掌握这些概念。

然而，我也发现了一些挑战。一些学生对数学表达和模型构建的运用还有些困难，这需要在未来的教学中进一步加强。此外，一些学生在参与课堂活动时显得有些被动，需要更多的激励和引导。课堂课堂评价是教学过程中不可或缺的一部分，它有助于教师了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。在本节课中，我采用了提问、观察、测试等方式进行课堂评价。

首先，通过提问，我能够了解学生对电势能和电势概念的理解程度。在讲解完相关知识点后，我会提出一些问题，如“电势能是什么？”“电势是如何定义的？”等。通过学生的回答，我可以了解他们对概念的掌握情况，并对有困难的学生进行个别辅导。

其次，观察学生的课堂表现也是了解他们学习情况的重要途径。在课堂上，我会密切关注学生的参与程度，如是否积极回答问题、是否认真听讲等。通过观察，我可以发现一些学生可能存在的学习问题，并采取相应的措施进行解决。

最后，进行课堂测试是评价学生学习情况的有效方式。在讲解完电势能和电势的概念后，我会设计一些相关的习题，让学生在课堂上完成。通过测试，我可以了解学生对知识的掌握程度，并及时发现他们的不足之处。

此外，我还鼓励学生在课堂上提出问题，以便更好地了解他们的学习困惑。在讲解过程中，我会留出一定的时间让学生提问，并耐心解答他们的问题。通过这种方式，我可以及时发现学生在学习过程中存在的问题，并进行针对性的指导。

九、作业评价

作业评价是了解学生学习效果的重要途径之一。在本节课中，我对学生的作业进行了认真批改和点评，及时反馈他们的学习效果，鼓励学生继续努力。

首先，我会认真阅读学生的作业，了解他们对电势能和电势概念的理解程度。在批改作业时，我会关注学生的解答过程，查看他们是否正确应用了所学知识。对于错误的答案，我会进行标注，并在点评时给予学生指导。

其次，在点评作业时，我会针对学生的优点和不足进行有针对性的反馈。对于做得好的学生，我会给予表扬和鼓励，以激发他们的学习兴趣。对于存在问题的学生，我会指出他们的不足之处，并提供改进的建议。

此外，我还会关注学生的作业完成情况，如是否按时提交、字迹是否工整等。这有助于了解学生的学习态度和习惯，为今后的教学提供参考。板书设计①本节课的主要知识