2024-2025学年新教材高中物理 第10章 静电场中的能量 3 电势差与电场强度的关系教案 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3电势差与电场强度的关系教案新人教版必修第三册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自于2024-2025学年新教材高中物理第10章“静电场中的能量”的3节“电势差与电场强度的关系”。该部分内容属于新人教版必修第三册。主要涉及以下几个方面的知识点：

1.电势差的定义和计算公式；

2.电场强度的定义和计算公式；

3.电势差与电场强度的关系；

4.电场力做功与电势差的关系。

教学目标是使学生掌握电势差与电场强度的关系，能够运用这一关系式进行相关计算。同时，通过实例分析，使学生理解电场力做功与电势差之间的关系，提高学生分析问题和解决问题的能力。核心素养目标分析本章节的教学旨在培养学生的核心素养，具体包括以下几个方面：

1.科学思维：通过学习电势差与电场强度的关系，培养学生运用科学思维方法分析和解决问题的能力。例如，让学生通过观察实验现象，提出假设，并进行推理和验证。

2.科学探究：引导学生参与实验探究，提高学生运用科学方法进行探究的能力。例如，在实验过程中，让学生测量电势差和电场强度，从而探究它们之间的关系。

3.科学态度：通过学习电场力做功与电势差的关系，培养学生对科学的敬畏之心，提高学生的科学态度。例如，在讲解实例时，让学生认识到电场力做功与电势差之间的关系对于现实生活的意义。

4.科学品格：培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。例如，在课堂上，鼓励学生对电势差与电场强度关系式提出疑问，并进行讨论和交流。

5.科学应用：使学生能够将所学知识运用到实际问题中，提高学生的知识运用能力。例如，让学生运用电势差与电场强度的关系式解决实际问题，如计算电路中的电压等。教学难点与重点1.教学重点

（1）电势差的定义和计算公式：电势差是指两点间的电势差异，其计算公式为U=φA-φB，其中U表示电势差，φA和φB分别表示两点A和B的电势。

（2）电场强度的定义和计算公式：电场强度是指单位正电荷所受到的电场力，其计算公式为E=F/q，其中E表示电场强度，F表示电场力，q表示测试电荷的电量。

（3）电势差与电场强度的关系：电势差与电场强度之间存在一定的关系，即U=Ed，其中d表示两点间的距离。

（4）电场力做功与电势差的关系：电场力做功与电势差之间存在一定的关系，即W=qU，其中W表示电场力做的功，q表示电荷的电量。

2.教学难点

（1）电势差与电场强度的关系：学生难以理解电势差与电场强度之间的关系，即为什么电势差与电场强度成正比。

（2）电场力做功与电势差的关系：学生难以理解电场力做功与电势差之间的关系，即为什么电场力做功与电势差成正比。

（3）应用公式进行计算：学生难以运用电势差与电场强度的关系式进行计算，如计算电路中的电压、电场力做的功等。

（4）实验操作：学生难以正确进行实验操作，如测量电势差和电场强度，以及处理实验数据。

针对以上难点，教师在教学过程中应通过举例、讲解、实验等方式，帮助学生理解和掌握电势差与电场强度之间的关系，以及电场力做功与电势差之间的关系。同时，教师应引导学生进行实践操作，培养学生的动手能力和实验技能。教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：在讲解电势差、电场强度等基本概念时，教师通过清晰、生动的口头讲解，帮助学生理解和掌握相关知识。

（2）讨论法：在探讨电势差与电场强度关系时，教师组织学生进行小组讨论，鼓励学生提出疑问、分享观点，促进学生之间的互动和思考。

（3）实验法：在探究电场力做功与电势差关系时，教师引导学生参与实验操作，让学生通过实际测量和数据分析，加深对知识点的理解。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，以图文并茂的形式展示电势差、电场强度的概念和计算方法，增强学生的直观感受。

（2）教学软件：运用教学软件进行模拟实验，展示电场力做功与电势差的关系，帮助学生更好地理解抽象的概念。

（3）在线资源：引导学生利用在线资源进行自主学习，如观看相关教学视频、查阅资料等，提高学生的学习主动性和自主学习能力。

（4）互动平台：利用互动平台进行课堂提问、讨论等活动，促进学生与教师之间的互动，及时解答学生的疑问。

（5）实验器材：准备实验所需的器材，如电压表、电流表等，确保实验的顺利进行，培养学生的动手能力和实验技能。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：教师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“电势差与电场强度的关系”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：学生按照预习要求，自主阅读预习资料，理解电势差、电场强度等知识点。

-思考预习问题：学生针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（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：教师引导学生自主思考，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课题，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：教师通过故事、案例或视频等方式，引出电势差与电场强度的关系课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：教师详细讲解电势差、电场强度、电势差与电场强度的关系等知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：教师设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握电势差与电场强度的关系。

-解答疑问：教师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：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验电势差与电场强度的关系的应用。

-提问与讨论：学生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：教师通过详细讲解，帮助学生理解电势差与电场强度的关系知识点。

-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握电势差与电场强度的关系技能。

-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养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差与电场强度的关系知识点，掌握相关技能。

-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：教师根据电势差与电场强度的关系课题，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：教师提供与电势差与电场强度的关系相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：教师及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生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：学生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：学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：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差与电场强度的关系知识点和技能。

-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。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电势差与电场强度的关系及其应用》：详细介绍了电势差与电场强度的关系，并通过实例分析了其在实际应用中的重要性。

-《静电场中的能量转换》：探讨了静电场中的能量转换原理，揭示了电场力做功与电势差之间的关系。

-《电场强度和电势的测量技术》：介绍了电场强度和电势的测量方法，包括实验原理和操作步骤。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以利用图书馆或网络资源，进一步了解电势差与电场强度的研究历程和最新进展。

-学生可以尝试解决实际问题，如计算电路中的电压、电场力做的功等，巩固所学知识。

-学生可以参与科学探究活动，如设计实验探究电势差与电场强度的关系，提高实践能力。

-学生可以深入研究电场力做功与电势差之间的关系，探讨其在能源转换、环境保护等领域的应用。教学反思与改进在完成本节课的教学后，我将设计反思活动来评估教学效果并识别需要改进的地方。首先，我将收集学生的反馈，了解他们对电势差与电场强度关系的理解和掌握程度。其次，我将观察学生在课堂活动中的参与度和表现，评估他们的动手能力和团队合作意识。最后，我将反思自己的教学方法和手段，考虑是否有更好的方式来帮助学生理解和掌握这些知识点。

根据这些反思，我将制定改进措施并计划在未来的教学中实施。首先，我将尝试更多的互动式教学方法，如小组讨论和实验操作，以提高学生的参与度和学习兴趣。其次，我将提供更多的实例和实际应用，帮助学生将理论知识与现实生活联系起来，加深他们的理解。最后，我将利用多媒体资源和实验器材，为学生提供更直观和生动的学习体验，帮助他们更好地理解和掌握电势差与电场强度的关系。重点题型整理1.题目：计算两点间的电势差。

已知点A的电势为φA，点B的电势为φB，两点间的距离为d，电场强度为E。求两点间的电势差U。

答案：根据电势差的定义，U=φA-φB。将电势差与电场强度的关系U=Ed代入，得到U=φA-φB=Ed。

2.题目：计算电场强度。

已知点A的电势为φA，点B的电势为φB，两点间的电势差为U。求两点间的电场强度E。

答案：根据电势差的定义，U=φA-φB。将U=Ed代入，得到φA-φB=Ed。由于φA和φB已知，我们可以通过φA-φB求出E。

3.题目：计算电场力做功。

已知电荷量为q的电荷从点A移动到点B，点A的电势为φA，点B的电势为φB。求电场力做的功W。

答案：根据电场力做功的定义，W=qU。将U=φA-φB代入，得到W=q(φA-φB)。由于φA和φB已知，我们可以通过q(φA-φB)求出W。

4.题目：计算电势能。

已知电荷量为q的电荷在电势为φ的电场中，求电势能为PE。

答案：根据电势能的定义，PE=qφ。将q和φ代入，得到PE=qφ。

5.题目：计算电场力对电荷的做功。

已知电荷量为q的电荷在电场中从点A移动到点B，电场力为F，电场强度为E。求电场力对电荷的做功W。

答案：根据电场力做功的定义，W=Fd。将F=qE代入，得到W=qEd。由于q和E已知，我们可以通过qEd求出W。作业布置与反馈作业布置：

1.计算题：根据本节课所学的电势差与电场强度的关系，计算下列问题：

a)两点间的电势差；

b)两点间的电场强度；

c)电场力对电荷的做功；

d)电势能的计算。

2.实验报告：根据本节课的实验活动，完成实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验数据和实验结果的分析和讨论。

3.思考题：回答下列问题：

a)电势差与电场强度之间的关系是什么？

b)电场力做功与电势差之间的关系是什么？

c)电势能的定义是什么？

作业反馈：

1.对于计算题，及时批改学生的作业，指出计算过程中的错误，并