人教版（2019）物理 必修第三册 10.3 电势差和电场强度的关系 教案

人教版（2019）物理必修第三册10.3电势差和电场强度的关系教案课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教材分析《人教版（2019）物理必修第三册》的10.3节“电势差和电场强度的关系”是电场理论的重要组成部分。本节内容在学生掌握了电场强度和电势差的基本概念后，进一步探讨二者之间的定量关系，通过引入电场力做功的公式，引导学生理解电场强度与电势差的关系，深化对电场特性的认识。课程设计将围绕电场力做功的公式推导，结合实例分析，让学生在实际问题中理解并应用这一关系，确保与教材内容紧密结合，符合教学实际需求。二、核心素养目标分析本节内容旨在培养学生的物理观念、科学思维和科学探究能力。通过学习电势差与电场强度的关系，学生能形成对电场概念的整体认识，发展物理观念。在科学思维方面，学生将学会运用逻辑推理和数学工具，分析电场力做功的物理过程，提升问题解决能力。此外，通过实验探究和数据分析，学生能深入理解科学探究方法，培养科学探究能力，强化实践与创新意识，充分体现新教程对学生核心素养培养的要求。三、重点难点及解决办法重点：电势差与电场强度的定量关系，电场力做功公式的应用。

难点：理解电场力做功与电势差的关系，以及在不同电场中的具体应用。

解决办法：通过以下策略突破重点难点：

1.引导学生回顾电场力和电势差的基本概念，以直观图示和实例解释电场力做功的过程。

2.利用数学推导，结合实际电场情景，展示电场力做功与电势差之间的定量关系。

3.设计实验或模拟实验，让学生亲身体验电场力做功与电势差的关系，通过数据收集和分析，加深理解。

4.提供具有挑战性的问题，鼓励学生运用所学知识解决问题，培养他们的科学思维和问题解决能力。

5.针对不同难度层次的学生，提供适当的辅导和拓展材料，确保每个学生都能在原有基础上得到提高。四、教学资源1.硬件资源：电场演示装置、电压表、电流表、导线、电源等实验器材。

2.软件资源：物理教学软件、电场模拟软件、数据处理软件。

3.课程平台：校园网络教学平台、多媒体教学设备。

4.信息化资源：电子教案、PPT课件、教学视频、互动式电子白板。

5.教学手段：讲授、小组讨论、实验探究、案例教学、问题驱动教学。五、教学过程首先，我会引导同学们回顾上一节课的内容，即电场强度和电势差的基本概念。然后，我们将一起进入今天的主题——电势差与电场强度的关系。

1.导入新课

（1）提问：“同学们，我们之前学习了电场强度和电势差，谁能告诉我它们之间的关系是什么？”

（2）请一位同学回答，并根据回答进行点评，引出今天的教学内容。

2.知识探究

（1）电场力做功的公式推导

首先，我会在黑板上写下电场力做功的公式：W=qU，其中W表示电场力做的功，q表示电荷量，U表示电势差。

然后，我会引导同学们通过公式推导出电场力做功与电势差的关系。具体步骤如下：

a.电场力F与电荷量q的乘积即为电场力做的功W。

b.电势差U等于电场力做的功W与电荷量q的比值。

c.根据电场强度的定义，E=F/q，代入a中的公式，得到W=qEU。

d.将c中的公式简化，得到电势差U与电场强度E的关系：U=W/q=EU。

（2）实例分析

例如，一个电荷量为+2C的粒子在电场中从电势为10V的位置移动到电势为5V的位置，求电场强度。

同学们可以分小组进行讨论，然后请一位同学分享解题过程：

根据电势差与电场强度的关系，电场强度E=U/q=(10V-5V)/2C=2.5V/C。

（3）实验探究

为了加深同学们对电势差与电场强度关系的理解，我们将进行以下实验：

a.搭建电场演示装置，测量不同位置的电势差和电场强度。

b.数据收集：记录实验数据，包括电势差和电场强度。

c.数据分析：将实验数据绘制成图表，分析电势差与电场强度的关系。

d.实验总结：根据实验结果，总结电势差与电场强度的关系。

3.知识巩固

（1）提问：“同学们，通过刚才的实验和实例分析，我们知道电势差与电场强度有怎样的关系？”

（2）请一位同学回答，并进行点评。

（3）布置课后作业：请同学们运用所学知识，解答教材课后习题。

4.课堂小结

本节课我们学习了电势差与电场强度的关系，通过公式推导、实例分析和实验探究，掌握了电场力做功与电势差的关系。希望同学们在课后能够认真完成作业，加深对这部分知识的理解。

5.课后反思

在教学过程中，我要关注同学们的学习情况，针对不同学生的疑问进行个别辅导，确保每个人都能掌握本节课的重点内容。同时，我还要关注同学们在实验探究中的表现，培养他们的科学思维和动手能力。六、知识点梳理1.电势差与电场强度的关系

-电场力做功公式：W=qU

-电势差U与电场强度E的关系：U=W/q=EU

-电场强度的方向：电场强度方向指向电势降低的方向

2.电场力做功的特点

-电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关

-电场力做功与电荷量的正负有关，正电荷在电场中移动时，电场力做正功；负电荷在电场中移动时，电场力做负功

3.电场线的性质

-电场线从高电势指向低电势

-电场线的密度反映电场强度的大小，密度越大，电场强度越大

4.电场强度与电势差的关系在实践中的应用

-恒定电场中的电势差与电场强度的关系：E=ΔU/Δd（沿着电场线方向）

-非均匀电场中，电势差与电场强度关系复杂，需要通过积分计算

5.电场力做功与电势能的变化

-电场力做功等于电势能的减少量：W=ΔE_p

-电势能的增加等于电荷在电场中从低电势移动到高电势的电场力做负功

6.电场力做功与电势差的关系在电路中的应用

-电路中的电势差与电场强度关系：U=IR，其中I为电流，R为电阻

-电场力做功等于电路中电能的转化，如电源、用电器等

7.实验探究：电场强度与电势差的关系

-实验方法：测量不同位置的电势差，计算电场强度

-实验注意事项：确保实验装置的准确性，避免误差产生

8.课后习题解析

-解答课后习题，巩固所学知识，提高问题解决能力

-分析习题中涉及到的电场强度与电势差的关系，培养科学思维七、板书设计①重点知识点：

-电场力做功公式：W=qU

-电势差U与电场强度E的关系：U=W/q=EU

-电场强度的方向：从高电势指向低电势

-电场力做功特点：与路径无关，与电荷量正负有关

②关键词：

-电场力

-电势差

-电场强度

-做功

-电势能

③重点句：

-电场力做功等于电势能的减少

-电场强度方向指向电势降低的方向

-电势差与电场强度成正比

板书设计示例：

```

电场力做功与电势差的关系

├──1.电场力做功公式：W=qU

├──2.电势差U与电场强度E的关系：U=EU

│├──电场强度方向：高电势→低电势

│└──电场力做功特点：与路径无关，与电荷量正负有关

└──3.电场力做功与电势能变化：W=ΔE_p

└──电势能增加：电场力做负功（低电势→高电势）

```

板书设计要求简洁明了，通过图示和重点句子的结合，使学生对电场力做功与电势差的关系有清晰的认识。同时，板书中的箭头和符号增强了艺术性和趣味性，有助于激发学生的学习兴趣和主动性。八、作业布置与反馈1.作业布置

-基础题：请同学们运用电场力做功公式和电势差与电场强度的关系，计算以下问题：

1）一个电荷量为+3C的粒子在电场中从电势为20V的位置移动到电势为10V的位置，求电场强度。

2）已知电场强度E为5V/C，求电荷量为-2C的粒子在电场中移动1m时的电势差。

-提高题：分析以下电路中的电场强度与电势差的关系：

1）一个简单的电路，包括电源、导线和电阻器，求电阻器两端的电势差与电场强度。

2）在非均匀电场中，如何计算电荷在电场中移动时的电场力做功？

2.作业反馈

-批改作业：及时批改学生的作业，了解他们对电场力做功和电势差与电场强度关系的掌握情况。

-指出问题：针对学生在作业中存在的问题，如计算错误、概念混淆等，给出具体的指导和纠正。

-改进建议：

1）对于基础题，提醒学生注意电荷量的正负和电场力做功的方向。

2）对于提高题，建议学生加强对电路原理和电场非均匀性的理解，学会运用积分等方法进行计算。

3）鼓励学生在解题过程中，充分利用图表、公式等辅助手段，提高解题效率。

-个性化辅导：针对不同学生的需求，提供个别辅导，帮助他们巩固所学知识，提高问题解决能力。课后拓展1.拓展内容

-阅读材料：《电场与电势的物理意义》

-视频资源：《电场力做功与电势差的关系》

2.拓展要求

-鼓励学生阅读《电场与电势的物理意义》，了解电场和电势差在物理学中的重要性，加深对电场力做功与电势差关系的理解。

-观看《电场力做功与电势差的关系》视频，通过动画和实例展示电场力做功与电势差的关系，提高学生对知识点的直观认识。

-学生在课后自主学习过程中，如遇到疑问，可向老师请教，老师提供必要的指导和帮助。

-完成拓展学习后，学生可以尝试结合教材内容和拓展资源，总结电场力做功与电势差的关系在实际应用中的体现，如电子设备中的电场、静电现象等。

-鼓励学生进行小组讨论，分享学习心得和拓展成果，互相借鉴，提高学习效果。

-布置课后拓展作业：请同学们结合拓展内容，分析以下问题：

1）在日常生活和工业生产中，电场力做功与电势差的关系有哪些应用？

2）举例说明电场力做功与电势差的关系在高科技领域的发展趋势。反思改进措施（一）教学特色创新

1.采用多媒体教学手段，将抽象的电场概念以生动形象的方式呈现给学生，增强学生的直观感受。

2.设计实验探究环节，让学生亲自操作，体验电场力做功与电势差的关系，提高实践能力。

（二）存在主要问题

1.在教学过程中，发现部分学生对电场力的概念理解不够深入，需要加强基础知识的巩固。

2.学生在计算电场力做功和电势差时，存在一些常见的错误，如符号混淆、单位换算错误等，需要加强解题技巧的指导。

3.在教学评价方面，学生的参与度不高，需要提高课堂互动性和学生积极性。