2024-2025学年新教材高中物理 第一章 静电场的描述 第四节 电势能与电势教案 粤教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第四节电势能与电势教案粤教版必修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：高中物理——电势能与电势

2.教学年级和班级：高一年级4班

3.授课时间：2024年10月18日

4.教学时数：45分钟

二、教学目标

1.让学生理解电势能的概念及其与电势的关系。

2.培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3.通过本节课的学习，使学生对静电场中的电势有更深入的认识。

三、教学内容

1.电势能的概念及其计算公式。

2.电势的概念及其计算公式。

3.电势能与电势的关系。

4.电场力做功与电势能变化的关系。

四、教学过程

1.导入：通过复习电场强度和电势的概念，引导学生进入本节课的学习。

2.新课：介绍电势能的概念及其与电势的关系，引导学生理解并掌握电势能的计算方法。

3.案例分析：分析实际问题，让学生运用所学知识解决实际问题。

4.课堂练习：布置相关的练习题，巩固所学知识。

5.总结：对本节课的内容进行总结，强调电势能与电势的关系。

五、教学资源

1.教材：《2024-2025学年新教材高中物理第一章静电场的描述第四节电势能与电势》

2.多媒体课件

3.练习题

六、教学评价

1.课堂练习的完成情况。

2.学生对电势能与电势关系的理解程度。

3.学生对实际问题分析的能力。二、核心素养目标1.科学思维：通过本节课的学习，培养学生运用科学思维方法，理解并分析电势能与电势之间的关系，提高学生分析问题和解决问题的能力。

2.科学探究：引导学生通过观察、实验、分析等方法，探索电势能与电势的规律，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

3.科学态度与价值观：通过学习电势能与电势的重要性，使学生认识到物理知识在实际生活中的应用价值，培养学生的科学态度和价值观。

4.科学交流：鼓励学生在课堂上积极发言，与他人交流自己的观点和想法，提高学生的科学交流能力。三、学情分析本节课的教学对象是高一年级的的学生，他们已经学习了初中物理知识，对电场强度、电势等概念有一定的了解。在学习本节课之前，他们应该已经掌握了以下知识点：

1.电场强度的定义和计算方法。

2.电势的定义和计算方法。

3.点电荷的电场强度和电势的计算。

在学习能力方面，学生应该具备以下能力：

1.能够运用数学知识进行简单的计算。

2.能够通过观察和实验，分析并总结物理规律。

3.能够运用已学的物理知识解决实际问题。

在素质方面，学生应该具备以下素质：

1.对物理学有兴趣和好奇心。

2.有较强的思维逻辑能力。

3.有良好的学习习惯和团队合作精神。

在行为习惯方面，学生可能存在以下情况：

1.对复杂的概念和理论容易产生恐惧心理，不敢尝试。

2.在实验操作中，可能存在粗心大意的情况，需要注意细节。

3.在课堂上，部分学生可能较为内向，不愿意主动发言和交流。

对于课程学习的影响如下：

1.学生对电场强度和电势的基础知识的掌握程度，将直接影响他们对电势能的理解。

2.学生的数学计算能力将对电势能的计算方法的掌握有重要影响。

3.学生对实验操作的认真程度，将影响他们对电势能与电势关系的理解。

4.学生的积极主动性将对课堂讨论和问题解决的深度有影响。四、教学方法与手段1.教学方法：

（1）讲授法：在课堂上，教师通过讲解电势能与电势的概念、计算方法和相关原理，让学生理解和掌握知识。

（2）讨论法：教师提出问题，引导学生进行思考和讨论，激发学生的学习兴趣和主动性。

（3）实验法：组织学生进行实验，观察和记录实验现象，让学生通过实践来加深对电势能与电势关系的理解。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：利用多媒体课件，生动形象地展示电势能与电势的概念和原理，帮助学生直观地理解知识。

（2）教学软件：运用教学软件，进行模拟实验和动画演示，让学生更直观地观察和理解电势能与电势的关系。

（3）互动平台：利用互动平台，教师可以发布学习资源、布置作业和收集学生的疑问，方便学生及时反馈和交流。

（4）纸质教材和辅导资料：提供给学生纸质教材和辅导资料，方便他们进行复习和巩固知识。五、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，引导学生提前了解电势能与电势的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习电势能与电势内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确电势能与电势教学目标和电势能与电势重难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保电势能与电势教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，提高学生学习电势能与电势的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题或设置悬念，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入电势能与电势学习状态。

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，检查学生对旧知的掌握情况，为电势能与电势新课学习打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解电势能的概念及其计算方法，结合实例帮助学生理解。

突出电势能与电势的关系，强调电势的概念及其计算方法，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，让学生围绕电势能与电势关系展开讨论，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：

设计实践活动或实验，让学生在实践中体验电势能与电势关系的应用，提高实践能力。

在电势能与电势新课呈现结束后，对电势能与电势知识点进行梳理和总结。

强调电势能与电势的关系的重点和难点，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，检查学生对电势能与电势知识的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决电势能与电势问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的电势能与电势错误，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：

介绍与电势能与电势内容相关的拓展知识，拓宽学生的知识视野。

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：

结合电势能与电势内容，引导学生思考学科与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习电势能与电势的心得和体会，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电势能与电势内容，强调电势能与电势的关系重点和难点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的电势能与电势内容，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。六、拓展与延伸1.电势能与电势在现实生活中的应用：提供一些关于电势能与电势在现实生活中的应用案例，如电力系统的电压调节、电池的充放电过程等，让学生了解电势能与电势在实际生活中的重要性。

2.电势能与电势的数学表达：鼓励学生深入研究电势能与电势的数学表达式，探究其背后的数学原理和推导过程，提高学生的数学素养。

3.电势能与电势的测量技术：介绍一些测量电势能与电势的实验方法和仪器设备，如电势差计、电势传感器等，让学生了解电势能与电势的测量技术及其在科学研究和工业生产中的应用。

4.电势能与电势在不同领域的应用：探讨电势能与电势在化学、生物、物理等不同领域的应用，如电化学反应、神经冲动的传导等，拓宽学生的知识视野。

5.电势能与电势的环保意义：引导学生思考电势能与电势在环境保护中的作用，如电势能的可再生利用、电磁污染的控制等，培养学生的环保意识和责任感。

6.电势能与电势的探索研究：提供一些关于电势能与电势的最新研究成果和学术文章，让学生了解电势能与电势研究的最新进展，激发学生的学术兴趣和探究精神。

7.电势能与电势的科技创新：介绍一些与电势能与电势相关的科技创新和发明，如新型电池技术、智能电网的建设等，让学生了解电势能与电势在科技创新中的重要性和潜力。

8.电势能与电势的跨学科应用：探讨电势能与电势在其他学科领域的应用，如电势能与电势在材料科学、能源工程、生物医学等领域的应用，培养学生的跨学科思维和综合分析能力。

鼓励学生进行课后自主学习和探究，通过阅读相关书籍、查找学术文章、参加科学实验等方式，深入研究电势能与电势的相关知识，提高学生的学术素养和科学研究能力。同时，鼓励学生积极参与科学讨论和学术交流，与他人分享自己的观点和研究成果，培养学生的科学交流能力和团队合作精神。七、课后作业1.计算题：一个点电荷的电量为+5μC，其电势为300V，求该点电荷的电势能。

答案：电势能=qφ=5×10^-6C*300V=1.5×10^-3J

2.计算题：一个电子在电场中的电势能为-1.6×10^-19J，电子的电量为-1.6×10^-19C，求该电子所在电场的电势。

答案：电势=-W/q=-(-1.6×10^-19J)/(-1.6×10^-19C)=1V

3.计算题：一个带电量为+5μC的物体，在电场中的电势能增加了+2.5×10^-3J，求该物体在电场中的电势变化。

答案：电势变化=W/q=2.5×10^-3J/5×10^-6C=500V

4.计算题：一个电子在电场中的电势能减少了-1.6×10^-19J，电子的电量为-1.6×10^-19C，求该电子在电场中的电场力做的功。

答案：电场力做的功=W=qφ=-1.6×10^-19J/-1.6×10^-19C=1J

5.计算题：一个带电量为+5μC的物体，在电场中的电势能减少了-1.25×10^-3J，求该物体在电场中的电势变化。

答案：电势变化=W/q=-1.25×10^-3J/5×10^-6C=-250V八、板书设计①电势能的定义：电荷在电场中所具有的能量。

②电势能的计算公式：电势能=qφ。

③电势能与电势的关系：电势能是电势的二次函数。

2.电势的概念及其计算公式：

①电势的定义：电场中某点的电势，是该点单位正电荷所具有的电势能。

②电势的计算公式：电势=φ=W/q。

③电势的单位：伏特（V）。

3.电势能与电势的关系：

①电势能是电势的二次函数，电势能与电势成正比。

②电势能与电势的关系可以用电场力做的功来表达，即电场力做的功等于电势能的变化。

③电势能的变化与电势变化的关系：电势能的变化=电场力做的功。课堂1.提问评价：通过提问，了解学生对电势能与电势概念的理解程度，检查学生是否掌握了计算公式和应用方法。

2.观察评价：观察学生在课堂上的参与程度，包括回答问题、小组讨论和实验操作等，了解学生的学习积极性和主动性。

3.测试评价：设计一些针对性的测试题目，如选择题、计算题和应用题等，测试学生对电势能与电势知识点的掌握程度，及时发现问题并进行解决。

4.作业评价：对学生的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。

九、作业评价

1.作业完成情况：检查学生是否按时完成作业，作业的整洁度和规范性，以及是否按照要求完成。

2.作业质量：对学生的作业进行认真批改，检查学生是否正确理解和应用电势能与电势的知识点，及时发现问题并进行解决。

3.作业创新性：鼓励学生在完成作业时进行创新思考，如提出自己的观点、解决实际问题等，对具有创新性的作业进行表扬和鼓励。

4.作业反馈：及时向学生反馈作业的批改结果，指出作业中的优点和不足，鼓励学生继续努力，提高作业质量。

九、学习效果评价

1.知识掌握程度：通过课堂提问、作业批改等方式，了解学生对电势能与电势知识点的掌握程度，及时发现问题并进行解决。

2.应用能力：鼓励学生运用所学知识解决实际问题，如设计一些应用题，检查学生是否能够灵活运用电势能与电势的知识点。

3.思维能力：通过课堂讨论、实验操作等方式，了解学生的思维能力和创新能力，鼓励学生提出自己的观点和见解。

4.情感态度：通过观察学生的学习态度和课堂表现，了解学生的学习兴趣和积极性，鼓励学生积极参与课堂学习和讨论。教学反思与改进在教学电势能与电势的过程中，我发现了一些需要改进的地方。首先，学生的参与度不够高，部分学生对电势能与电势的概念和计算方法理解不够深入。为了提高学生的参与度，我计划在未来的教学中增加更多的互动环节，如小组讨论、实验操作等，让学生通过实践来加深对电势能与电势关系的理解。

其次，我发现学生在解决实际问题时，对电势能与电势的关系应用不够灵活。为了提高学生的应用能力，我计