第2章 素养提升课(三) 电场中的功能关系及图像问题2023-2024学年新教材高二物理必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）

第2章素养提升课(三)电场中的功能关系及图像问题2023-2024学年新教材高二物理必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高二物理必修第三册，第2章素养提升课(三)电场中的功能关系及图像问题。该章节主要涉及电场强度、电势、电势差以及电场力做功等概念，要求学生掌握电场中的功能关系，并能够运用相关知识解决图像问题。具体内容包括：

1.电场强度与电势差的关系：学生需要了解电场强度与电势差之间的关系，并能运用公式U=Ed进行计算。

2.电场力做功与电势差的关系：学生需要掌握电场力做功与电势差之间的关系，并能运用公式W=qU进行计算。

3.电场中的功能关系：学生需要理解电场中的功能关系，并能运用相关知识解决实际问题。

4.电场图像问题：学生需要能够分析电场图像，并根据图像解决相关问题。

本节课的教学目标是使学生掌握电场中的功能关系及图像问题的解决方法，提高学生的物理素养和解决问题的能力。核心素养目标本节课的核心素养目标为：通过学习电场中的功能关系及图像问题，培养学生的物理思维能力、问题解决能力以及科学探究能力。具体包括：

1.物理思维能力：学生需要能够运用逻辑思维和直观思维，理解并掌握电场强度、电势、电势差以及电场力做功等概念，并能够运用相关知识分析电场问题。

2.问题解决能力：学生需要能够运用所学知识解决电场中的功能关系及图像问题，通过分析问题、建立模型、运用公式等方法，提高解决实际问题的能力。

3.科学探究能力：学生需要能够运用观察、实验、分析等方法，探究电场中的功能关系及图像问题的解决方法，培养科学探究的精神和能力。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了电场强度、电势、电势差以及电场力做功等基本概念。他们应该能够理解并运用这些概念解决简单问题。此外，学生还应该具备一定数学基础，如代数和几何知识，以便能够进行相关的计算和分析。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于高二的学生来说，他们对物理学科有一定的兴趣和热情。在学习能力方面，他们具备一定的逻辑思维和分析问题的能力。在学习风格上，他们可能更倾向于通过直观的实验和图像来理解抽象的物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习本节课的内容时，学生可能会遇到一些困难。首先，电场中的功能关系和图像问题较为抽象，学生可能难以理解和把握。其次，解决电场问题时需要综合运用多个概念和公式，学生可能会感到复杂和困惑。此外，对于一些学生来说，他们可能对于如何将理论知识应用到实际问题中感到困惑。教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法：为了帮助学生更好地理解和掌握电场中的功能关系及图像问题，本节课将采用讲授法、案例研究和项目导向学习等教学方法。讲授法用于解释和阐述基本概念和原理，案例研究则通过具体实例来引导学生分析和解决问题，项目导向学习则鼓励学生通过实践活动来深入理解和应用所学知识。

2.设计具体的教学活动：为了促进学生的参与和互动，本节课将设计以下教学活动：

-角色扮演：学生分组扮演电场中的不同角色，如电荷粒子、电场线等，通过角色扮演来加深对电场概念的理解。

-实验：安排电场实验，让学生亲身体验电场的作用和功能关系，培养观察和实验能力。

-游戏：设计相关物理游戏，如电场模拟游戏，让学生在游戏中运用所学知识解决实际问题，提高解决问题的能力。

3.确定教学媒体使用：为了支持教学活动，本节课将使用多媒体教学媒体，如PPT、视频、图像等，以直观地展示电场和图像问题，帮助学生更好地理解和分析。同时，利用计算机软件进行模拟和计算，让学生更加直观地观察和分析电场中的功能关系。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电场中的功能关系的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电场中的功能关系是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于电场的图片或视频片段，让学生初步感受电场的魅力或特点。

简短介绍电场中的功能关系的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电场中的功能关系基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电场中的功能关系的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电场中的功能关系的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍电场中的功能关系的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.电场中的功能关系案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电场中的功能关系的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电场中的功能关系案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电场中的功能关系的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电场中的功能关系解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论电场中的功能关系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，每组选择一个与电场中的功能关系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，同时加深全班对电场中的功能关系的认识和理解。

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，强调电场中的功能关系的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电场中的功能关系的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电场中的功能关系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场中的功能关系。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电场中的功能关系的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.电场强度与电势差的关系：

-电场强度与电势差之间的关系公式：U=Ed

-其中，U表示电势差，E表示电场强度，d表示两点间的距离。

2.电场力做功与电势差的关系：

-电场力做功与电势差之间的关系公式：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。

3.电场中的功能关系：

-电场中的功能关系指的是电场力做功与电势差之间的关系，即W=qU。

-电场中的功能关系也可以用图像表示，如电场力做功与电势差的关系图。

4.电场图像问题：

-电场图像包括电场线、电势线等。

-分析电场图像时，需要关注图像的形状、走势、交点等特征。

-利用电场图像可以直观地了解电场强度、电势差等参数。

5.电场中的功能关系在实际应用中的例子：

-电场中的功能关系在电力系统、电磁设备等领域有广泛应用。

-例如，在电力系统中，通过调整电场强度和电势差，实现电能的高效传输和转换。

-电磁设备中，如电容器、电感器等，电场中的功能关系起着重要作用。

6.电场中的功能关系与日常生活：

-电场中的功能关系在日常生活中也有体现，如静电现象、电池工作原理等。

-例如，静电现象是由于电荷在物体表面的积累，产生电场，从而导致物体间的吸引或排斥。

-电池工作原理涉及到电场中的功能关系，通过化学反应产生电势差，从而实现电能的释放和利用。

7.电场中的功能关系的数学表达：

-电场强度E与电势差U之间的关系可以用数学公式表示为E=U/d。

-电场力做功W与电势差U之间的关系可以用数学公式表示为W=qU。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-本节课主要学习了电场中的功能关系及图像问题。

-学生应该掌握了电场强度与电势差的关系公式U=Ed，并能运用该公式进行计算。

-学生还应该掌握了电场力做功与电势差的关系公式W=qU，并能运用该公式解决实际问题。

-学生通过案例分析，了解了电场中的功能关系的特性和重要性，并能够分析电场图像。

-学生应该能够应用电场中的功能关系解决实际问题，并提出创新性的想法或建议。

2.当堂检测：

-请学生完成以下练习题，以巩固本节课的学习内容：

1.计算电场强度为2V/m的区域中，一点电荷量为+3C的粒子所受到的电场力。

2.假设电场力做功为+5J，电势差为10V，求电荷量。

3.分析以下电场图像，判断电场线的方向和电势的高低。

-学生完成练习题后，教师进行点评和解答，指出学生的错误和不足之处，并给予指导和帮助。

-针对学生的不同情况，教师可以给予不同的反馈和指导，以提高学生的理解和解决问题的能力。

-通过当堂检测，教师可以了解学生对电场中的功能关系的掌握程度，并及时发现和解决学生遇到的问题。

-教师可以根据学生的当堂检测表现，调整教学方法和策略，以提高教学效果和学生的学习成果。反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入多媒体教学手段，如视频、动画等，以增强学生的直观感受和兴趣。

2.设计互动性强的课堂活动，如小组讨论、实验操作等，以提高学生的参与度和积极性。

3.引入实际案例分析，以帮助学生更好地理解和应用所学知识。

（二）存在主要问题

1.课堂组织方面：课堂纪律有待加强，部分学生在课堂上不够专注。

2.