2024-2025版高中物理 第一章 静电场 5 电势差教案 新人教版选修3-1

2024-2025版高中物理第一章静电场5电势差教案新人教版选修3-1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材分析2024-2025版高中物理第一章静电场5电势差教案新人教版选修3-1

《新人教版选修3-1》物理第一章“静电场”的第五节“电势差”，主要讲述电势差的定义、计算公式以及电势差与电场强度的关系。本节内容是学生对静电场的基本理解，是后续学习电场力、电势能等知识的基础。

本节课通过实例引入电势差的概念，让学生通过观察和思考，理解电势差的物理意义和计算方法。在讲解电势差与电场强度的关系时，结合图形和实例，使学生能够直观地理解两者之间的关系。

教学目标：

1.理解电势差的定义和计算公式。

2.掌握电势差与电场强度的关系。

3.能够应用电势差的知识解决实际问题。

教学重点：电势差的定义和计算公式，电势差与电场强度的关系。

教学难点：电势差与电场强度的关系的理解和应用。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学思维：通过观察实例和分析电势差的计算，培养学生的逻辑思维和科学分析能力。

2.实践操作：让学生通过实际操作，如观察图形和解决实际问题，培养学生的动手能力和实践操作能力。

3.问题解决：通过讲解电势差与电场强度的关系，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

4.科学态度：在教学过程中，注重培养学生的科学态度，如严谨、客观、实证等，使其在学习过程中能够积极主动地探索和思考。学习者分析1.知识基础：学生在学习本节课之前，应已经掌握了选修3-1中静电场的基本概念，如电场、电场强度等。同时，学生应具备一定的数学基础，如函数、导数等知识，以便能够理解和计算电势差。

2.学习兴趣与能力：学生对于电势差这一概念可能存在一定的陌生感，但对其应用和实际意义感兴趣。在学习过程中，学生需要具备观察、分析、解决问题的能力，以理解和掌握电势差的计算方法以及与电场强度的关系。

3.学习风格：学生的学习风格各异，有的喜欢通过直观的图形和实例来理解概念，有的则更注重理论推导和数学计算。教师应根据学生的不同学习风格，采取多种教学方法和手段，以满足学生的学习需求。

4.困难与挑战：学生在学习本节课时，可能对电势差与电场强度的关系感到困惑，难以理解两者之间的内在联系。此外，电势差的计算方法也可能对学生造成一定的困扰。教师需要通过生动的实例、图形辅助以及详细的讲解，帮助学生克服这些困难，建立清晰的知识结构。教学方法与手段1.教学方法：

a)讲授法：在讲解电势差的定义、计算公式以及与电场强度的关系时，采用系统的讲授法，确保学生能够掌握基本概念和理论。

b)讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对电势差的理解和计算方法，促进学生之间的交流与合作，提高学生的口头表达和逻辑思维能力。

c)实验法：安排实验环节，让学生亲身体验电势差的测量和计算，增强学生的实践操作能力，加深对电势差概念的理解。

2.教学手段：

a)多媒体设备：利用多媒体课件和教学视频，生动展示电势差的实例和计算过程，增强学生的直观感受，提高学习兴趣和理解力。

b)教学软件：运用教学软件进行模拟和演示，让学生直观地观察电势差与电场强度的变化关系，加深对知识点的理解。

c)互动平台：利用互动平台，发布相关问题和学习任务，引导学生主动探索和解决问题，培养学生的自主学习能力和创新思维。

d)纸质教材和辅导资料：提供纸质教材和辅导资料，方便学生随时查阅和学习，巩固知识，提高学习效果。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《电势差》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需要计算电势差的情况？”（举例说明）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，让我们一同探索电势差的奥秘。

二、新课讲授（用时10分钟）

1.理论介绍：首先，我们要了解电势差的基本概念。电势差是……（详细解释概念）。它是……（解释其重要性或应用）。

2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了电势差在实际中的应用，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，我会特别强调电势差的计算方法和电势差与电场强度的关系这两个重点。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，每组讨论一个与电势差相关的实际问题。

2.实验操作：为了加深理解，我们将进行一个简单的实验操作。这个操作将演示电势差的基本原理。

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“电势差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，我们了解了电势差的基本概念、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势差的理解。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1.拓展资源：

a)学术论文：推荐学生阅读有关电势差的学术论文或专业书籍，深入了解电势差的理论和应用前景。

b)在线课程：引导学生探索在线教育平台上的相关课程，如MOOC、edX等，提供更多学习资源和互动机会。

c)科普文章：推荐学生阅读科普文章，以通俗易懂的方式了解电势差在现实世界中的实际应用。

d)视频资源：引导学生观看科普视频或实验操作视频，以更直观的方式理解电势差的原理和计算方法。

2.拓展建议：

a)开展家庭实验：鼓励学生在家中进行简单的电势差实验，如使用水果电池测量电势差，培养学生的实践能力和创新思维。

b)参观实验室：组织学生参观学校或科研机构的实验室，了解电势差在科研和工程领域的应用，激发学生的学术兴趣。

c)参与学术讲座：鼓励学生参加学术讲座或研讨会，与专家学者交流，拓宽视野，提高学术素养。

d)团队合作项目：组织学生进行团队合作项目，如设计一个电势差测量工具，培养学生的团队合作能力和问题解决能力。

e)深入研究相关领域：鼓励对电势差有浓厚兴趣的学生深入研究相关领域，如电化学、电磁学等，为将来的学术或职业发展打下坚实基础。课后作业1.阅读教材第37页关于电势差的计算公式的部分，并请在练习册第40页完成练习题5、7、11。

2.根据实验数据，绘制电势差与电场强度的关系图，并分析两者之间的关系。

3.选择一个与电势差相关的实际问题，运用所学知识进行分析和解决，并将解题过程和答案以小论文的形式提交。

4.参观实验室或观看相关实验视频，了解电势差的测量方法和实验操作，并在课堂上分享你的观察和体会。

5.设计一个家庭实验，使用简单的材料测量电势差，并将实验过程和结果以报告的形式提交。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了电势差的基本概念、计算公式以及电势差与电场强度的关系。通过实例分析和实验操作，我们深入了解了电势差的实际应用和测量方法。现在，让我们来总结一下本节课的重点内容。

1.电势差的概念：电势差是指两点间电势的差异，用来描述电场力对电荷做功的能力。

2.电势差的计算公式：电势差U可以用公式U=W/q计算，其中W是电场力对电荷做的功，q是电荷的电量。

3.电势差与电场强度的关系：电势差与电场强度E有关，当电场力对电荷做正功时，电势差为正；当电场力对电荷做负功时，电势差为负。电场强度E与电势差U成正比，即E=U/d，其中d是两点间的距离。

当堂检测：

现在，让我们来进行当堂检测，以巩固本节课所学的知识。请独立完成以下题目，并简要说明解题思路。

1.计算两个点A和B之间的电势差。点A的电势为0V，点B放置了一个电荷量为+5C的点电荷。

2.在一个匀强电场中，电荷量为+2C的粒子从点A移动到点B，电场强度为20N/C。计算粒子从A到B过程中电场力做的功。

3.两个相同的金属球A和B，A球带正电，B球带负电。假设A球和B球之间的距离为1m，电场强度E为4N/C。计算A球对B球的电势差。

4.某同学在实验室中进行了电势差的测量实验，他使用了两个电极，一个正极和一个负极，并将它们分别连接到电源和电阻器上。他发现，当电阻器上的电压为6V时，电流为2A。计算电源的电动势。

5.在一个电场中，有一个电荷量为+3C的点电荷，它从点A移动到了点B。已知电场强度E为5N/C，求电荷从A到B过程中电势能的变化。

请同学们认真思考，尽量用自己的语言和知识来解答。完成后，我们可以一起讨论解题过程和答案。板书设计标题：电势差

1.电势差的定义：电势差的定义是两点间电势的差异，用来描述电场力对电荷做功的能力。

2.电势差的计算公式：电势差U可以用公式U=W/q计算，其中W是电场力对电荷做的功，q是电荷的电量。

3.电势差与电场强度的关系：电势差与电场强度E有关，当电场力对电荷做正功时，电势差为正；当电场力对电荷做负功时，电势差为负。电场强度