2024-2025学年新教材高中物理 第十章 静电场中的能量 2 电势差说课稿 新人教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量2电势差说课稿新人教版必修3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我们将学习2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量第2节电势差，新人教版必修3。本节内容主要围绕电势差的概念、计算方法及其在实际中的应用展开。具体内容包括：

1.电势差的定义：电场中两点间电势的差值称为电势差。

2.电势差的计算：利用电场强度和电场力做功的关系，计算电势差。

3.电势差与电场力的关系：电势差等于电场力对单位正电荷所做的功。

4.电势差的应用：电势差在电路分析、电场强度测量等方面的实际应用。核心素养目标分析本节课的核心素养目标旨在：

1.培养学生的科学思维能力，通过分析电势差的概念和计算方法，提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。

2.增强学生的实践操作能力，通过电势差在实际应用中的案例分析，引导学生将理论知识与实际应用相结合。

3.培养学生的科学态度与科学精神，鼓励学生在探索电势差的过程中，保持好奇心和求知欲，勇于提出问题并寻求解答。

4.发展学生的合作交流能力，通过小组讨论和合作学习，促进学生之间的思想碰撞和知识共享。教学难点与重点1.教学重点

①电势差的概念及其定义的理解和掌握。

②电势差的计算方法和公式的应用。

③电势差与电场力做功关系的理解。

2.教学难点

①电势差与电场强度之间的区别与联系，如何从电场强度推导出电势差。

②电势差计算中涉及的能量守恒定律的应用，如何通过电场力做功来计算电势差。

③电势差在复杂电场分布中的计算，尤其是非均匀电场中的电势差求解。

④在实际电路中，如何应用电势差的概念来分析电路的电压分布和电流方向。教学资源1.软硬件资源

-多媒体教学设备

-高中物理实验器材（如静电计、电压表等）

-计算机辅助设计软件（如模拟电场软件）

2.课程平台

-学校教学管理系统

-物理学科资源共享平台

3.信息化资源

-电子版教材及辅助资料

-网络教学视频（教学案例、实验演示等）

-物理学科相关电子书籍和文章

4.教学手段

-小组讨论

-实验演示

-课堂提问与互动

-课后作业与反馈教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布关于电势差概念和计算方法的预习资料，包括PPT、视频和预习提纲，明确预习目标和要求。

设计预习问题：围绕电势差的概念、计算及其与电场力的关系，设计一系列问题，如“电势差是如何定义的？”“电势差与电场强度有何关系？”等。

监控预习进度：通过在线平台的预习任务提交功能，监控学生的预习进度和完成情况。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生根据预习要求，阅读资料，理解电势差的基本概念和计算方法。

思考预习问题：针对设计的问题，学生独立思考，记录自己的理解和疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记、思维导图或问题清单提交至在线平台。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主探索，培养独立思考能力。

信息技术手段：利用在线平台，实现资源的有效共享和预习进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过静电场中电荷运动的案例，引出电势差的概念，激发学生兴趣。

讲解知识点：详细讲解电势差的定义、计算公式及其与电场力的关系，结合实例进行解释。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生探讨电势差在电路中的应用；进行实验演示，观察电势差的变化。

解答疑问：针对学生在学习和讨论中产生的问题，提供及时的解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题，参与课堂互动。

参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，通过实验观察电势差的变化，加深理解。

提问与讨论：学生在讨论中提出问题，与同学和老师进行交流。

教学方法/手段/资源：

讲授法：讲解电势差的概念和计算方法。

实践活动法：通过实验和讨论，让学生在实践中理解和掌握电势差的概念。

合作学习法：小组讨论，培养学生的团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：根据本节课内容，布置与电势差相关的计算题和思考题，巩固学生对电势差的理解和应用能力。

提供拓展资源：提供相关的物理学科文章、视频等资源，帮助学生进一步探索电势差的应用。

反馈作业情况：及时批改作业，针对学生的解答提供反馈和指导。

学生活动：

完成作业：学生认真完成作业，通过解决实际问题来巩固电势差的知识。

拓展学习：利用老师提供的资源，进行自主学习，拓展知识面。

反思总结：学生对自己的学习过程进行反思，总结学习中的收获和不足。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生利用拓展资源进行自主学习。

反思总结法：引导学生反思学习过程，提升自我学习能力。

作用与目的：

通过课堂活动，让学生在实践中掌握电势差的知识，解决实际问题。教学资源拓展1.拓展资源

（1）静电场理论的发展历史：介绍静电场理论的发展过程，包括库仑定律的发现、电场的概念引入以及电势差的形成等历史背景，帮助学生理解静电场理论的发展脉络。

（2）电势差在实际应用中的案例分析：收集一些关于电势差在实际应用中的案例，如电路设计、静电防护等，让学生了解电势差在工程和技术领域的重要性。

（3）电势与电场强度关系的数学推导：提供电势与电场强度关系的数学推导过程，帮助学生从数学角度理解电势差的计算方法。

（4）静电场实验视频：收集一些关于静电场实验的视频，如电势差测量实验、静电计的使用等，让学生通过观察实验现象来加深对电势差的理解。

（5）相关学术文章和书籍：推荐一些与电势差相关的学术文章和书籍，如《电磁学导论》、《静电场中的能量》等，供学生进一步阅读和学习。

2.拓展建议

（1）历史背景的了解：鼓励学生在课后阅读有关静电场理论发展历史的资料，了解科学家们是如何逐步建立起静电场理论的。

（2）实际应用的探究：鼓励学生通过查阅资料或进行实地调查，了解电势差在实际应用中的具体案例，如电子设备中的静电防护措施、电路设计中的电势差应用等。

（3）数学推导的深入学习：对于对数学感兴趣的学生，建议他们尝试自行推导电势与电场强度之间的关系，加深对电势差计算方法的理解。

（4）实验操作与观察：鼓励学生参与实验室的静电场实验，通过实际操作和观察实验现象，加深对电势差概念的理解。

（5）学术阅读与讨论：建议学生阅读推荐的学术文章和书籍，并在班级内进行分享和讨论，促进学生对电势差知识的深入理解和应用。

（1）静电场理论的发展历史

-库仑定律：由法国物理学家查尔斯·库仑于1785年提出，描述了点电荷之间的相互作用力与电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

-电场的概念引入：19世纪，迈克尔·法拉第引入了电场的概念，用于描述电荷周围的空间性质，电场强度表示单位正电荷在该点所受的力。

-电势差的定义：电势差是电场中两点间电势的差值，它表示单位正电荷从一点移动到另一点时电场力所做的功。

（2）电势差在实际应用中的案例分析

-电路设计：在电路设计中，电势差是电压源提供的，它推动电路中的电流流动，如电池提供的电势差使电流在电路中流动。

-静电防护：在电子设备中，静电防护措施利用电势差来防止静电电荷对设备造成损害，如接地线将电荷导入地面，保护设备。

（3）电势与电场强度关系的数学推导

-电势的定义：电势是电场中某一点的电势能，它与电场强度之间的关系为V=Ed，其中V是电势，E是电场强度，d是沿电场方向的距离。

-电势差的计算：电势差是电场中两点间电势的差值，它可以通过积分电场强度沿路径的线积分得到。

（4）静电场实验视频

-电势差测量实验：使用静电计和电压表测量不同位置的电势差，观察电势差与电场强度之间的关系。

-静电计的使用：通过静电计观察带电体周围的电场强度分布，了解静电场的基本特性。

（5）相关学术文章和书籍

-《电磁学导论》：这是一本电磁学的基础教材，详细介绍了电磁场的基本理论和应用。

-《静电场中的能量》：这本书深入讨论了静电场中的能量储存和传输问题，适合对电磁学有深入兴趣的学生阅读。板书设计1.重点知