(教学设计)第1章 第4节 电势能与电势2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019)

(教学设计)第1章第4节电势能与电势2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019)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2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（粤教版2019）第1章第4节“电势能与电势”。本节内容主要包括以下几个部分：

1.电势能的定义及其与电荷的关系；

2.电势的定义及其表示方法；

3.电势能与电势之间的关系；

4.电场线与电势的关系；

5.电势能的计算与应用。

教学过程中，教师应引导学生通过观察实验现象，分析问题，探讨电势能与电势之间的关系，培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。同时，通过实际例题的讲解，使学生掌握电势能的计算方法，提高学生的动手能力。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.培养学生的物理观念，使学生理解电势能和电势的概念，理解它们之间的相互关系。

2.培养学生的科学思维，通过观察实验现象，分析问题，探讨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。

3.培养学生的科学探究能力，引导学生参与实验操作，观察实验现象，探索电势能与电势的关系。

4.培养学生的科学态度与责任，使学生在学习过程中能够积极思考，勇于提出问题，形成对科学的热爱和追求真理的态度。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节内容之前，学生应该已经掌握了电荷、电场的基本概念，以及电场力做功与电势能变化的关系。他们对于物理量的定义和计算方法应该有一定的了解，如电荷的量的定义，电场的定义等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生的兴趣可能在于通过实验观察电势能与电势之间的关系，以及通过计算解决实际问题。在学习能力方面，学生应该具备观察实验现象、分析问题和解决问题的能力。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验和实际操作来理解抽象的物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习本节内容时，学生可能会遇到以下困难和挑战：①理解电势能和电势的概念及其相互关系；②掌握电势能的计算方法；③理解电场线与电势的关系。针对这些困难和挑战，教师应提供清晰的讲解和示例，引导学生通过观察实验现象，分析问题，探讨电势能与电势之间的关系，以帮助学生克服困难，理解并掌握本节内容。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有粤教版2019年高中物理必修第三册教材，以便跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：收集和准备与电势能和电势相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上进行直观展示和解释，帮助学生更好地理解抽象的物理概念。

3.实验器材：准备电荷、电场等相关实验器材，确保其完整性和安全性，以便在课堂上进行实验操作，让学生通过实际观察和操作来理解电势能与电势之间的关系。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如设置分组讨论区、实验操作台等，以便学生进行小组讨论和实验操作。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电势能与电势的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电势能与电势是什么吗？它们在我们的生活中有什么应用？”

展示一些关于电势能与电势的图片或视频片段，如电荷在电场中的运动、电池的工作原理等，让学生初步感受电势能与电势的魅力或特点。

简短介绍电势能与电势的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电势能与电势基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电势能与电势的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电势能的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍电势能与电势的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.电势能与电势案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电势能与电势的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电势能与电势案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电势能与电势的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电势能与电势解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论电势能与电势的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电势能与电势相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电势能与电势的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电势能与电势的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电势能与电势的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电势能与电势在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电势能与电势。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电势能与电势的短文或报告，以巩固学习效果。学生学习效果1.理解并掌握电势能与电势的基本概念、组成部分和原理，包括电势能的定义、电势的表示方法等。

2.能够观察实验现象，分析问题，探讨电势能与电势之间的关系，提高学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

3.掌握电势能的计算方法，并能够应用电势能与电势的知识解决实际问题，提高学生的动手能力和应用能力。

4.理解电场线与电势的关系，并能够运用电场线来分析电势的变化和电势能的分布，提高学生对电场图像的理解和分析能力。

5.培养学生的科学思维和科学探究能力，通过观察实验现象、分析问题和探讨电势能与电势之间的关系，使学生能够运用科学的方法来探究和解决问题。

6.培养学生的科学态度与责任，使学生在学习过程中能够积极思考、勇于提出问题，并形成对科学的热爱和追求真理的态度。典型例题讲解例题1：

一个正电荷在电势为20V的电场中，电荷量为5×10^-6C，求电荷的电势能。

解答过程：

电势能的计算公式为U=qφ，其中U为电势能，q为电荷量，φ为电势。

代入已知数值，得到U=5×10^-6C×20V=1×10^-4J。

答案：电荷的电势能为1×10^-4J。

例题2：

一个电荷量为10^-5C的点电荷，从电势为5V的位置移动到电势为10V的位置，求电荷的电势能变化。

解答过程：

电势能的变化量ΔU等于电荷量q乘以电势差Δφ，即ΔU=qΔφ。

计算电势差Δφ=10V-5V=5V。

代入已知数值，得到ΔU=10^-5C×5V=5×10^-5J。

答案：电荷的电势能变化为5×10^-5J，增加了电势能。

例题3：

一个电荷量为2×10^-6C的点电荷，在电势为15V的电场中，求电荷的电势能。

解答过程：

使用电势能的计算公式U=qφ，代入已知数值，得到U=2×10^-6C×15V=3×10^-5J。

答案：电荷的电势能为3×10^-5J。

例题4：

一个点电荷从电势为20V的位置移动到电势为0V的位置，电荷量为5×10^-6C，求电荷的电势能变化。

解答过程：

计算电势差Δφ=20V-0V=20V。

电势能的变化量ΔU=qΔφ=5×10^-6C×20V=1×10^-4J。

答案：电荷的电势能变化为1×10^-4J，减少了电势能。

例题5：

一个电荷量为-3×10^-5C的点电荷，在电势为5V的电场中，求电荷的电势能。

解答过程：

使用电势能的计算公式U=qφ，代入已知数值，得到U=-3×10^-5C×5V=-1.5×10^-4J。

答案：电荷的电势能为-1.5×10^-4J。教学反思在今天的高中物理课堂上，我讲授了电势能与电势的相关知识，通过对教材内容的讲解、案例分析以及典型例题的讲解，学生们对于电势能与电势有了更深入的理解。在教学过程中，我注意引导学生通过观察实验现象，分析问题，探讨电势能与电势之间的关系，培养他们的科学思维和科学探究能力。

在教学过程中，我感受到了学生的积极参与和热情回应，这让我倍感欣慰。然而，我也发现了一些问题，需要在今后的教学中进行改进。

首先，我发现部分学生在理解电势能与电势的概念时还存在一定的困难。因此，我需要在今后的教学中，通过更加直观的实验现象和生动的讲解，帮助学生更好地理解这两个概念。

其次，学生在解决实际问题时，对于如何运用电势能与电势的知识进行分析还存在不足。针对这一问题，我计划在今后的教学中，增加更多的实际案例分析，让学生在解决实际问题时，能够更好地运用所学知识。

此外，我在课堂上对于学生的引导和启发还不够，导致部分学生在课堂上的参与度不高。在今后的教学中，我会更加注重学生的参与，通过设置小组讨论、课堂展示等方式，激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度。

最后，我还需要加强对学生的个别辅导，针对不同学生的学习情况，进行有针对性的指导，帮助他们克服学习中的困难，提高他们的学习成绩。内容逻辑关系本节课的重点知识点包括电势能的定义、电势的定义、电势能与电势之间的关系等。

板书设计：

1.电势能的概念和计算公式

2.电势的概念和表示方法

3.电势能与电势之间的关系

②电势能的计算与应用。

本节课的重点知识点包括电势能的计算方法、电势能的应用等。

板书设计：

1.电势能的计算公式

2.电势能的计算示例

3.电势能的应用实例

③电势能与电势的实验探究。

本节课的重点知识点包括电势能与电势的实验探究方法、实验现象分析等。

板书设计：

1.电势能与电势的实验目的和步骤

2.实验现象的观察和分析

3.实验