2024-2025版高中物理 第一章 静电场 6 电势差与电场强度的关系教案 新人教版选修3-1

2024-2025版高中物理第一章静电场6电势差与电场强度的关系教案新人教版选修3-1一、教学内容分析

本节课的主要教学内容是电势差与电场强度的关系。这部分内容位于2024-2025版高中物理第一章静电场第6节，主要讲述了电场强度和电势差的概念，以及它们之间的关系。具体内容包括：

1.电场强度和电势差的定义；

2.电场强度和电势差的关系公式；

3.电场强度和电势差的计算方法；

4.电场强度和电势差在实际问题中的应用。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.学生需要掌握电场强度和电势差的基本概念，这是他们在初中阶段就应该接触到的知识；

2.学生需要了解电场强度和电势差之间的关系，这需要他们具备一定的数学计算能力；

3.学生需要能够将所学的理论知识应用到实际问题中，解决实际问题。

本节课的教学内容与学生的已有知识紧密相连，通过本节课的学习，学生将对电场强度和电势差的关系有更深入的理解，并为后续的静电场学习打下坚实的基础。二、核心素养目标

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，主要包括：

1.科学思维：通过学习电场强度和电势差的关系，培养学生运用科学思维解决物理问题的能力，使其能够从实际问题中抽象出物理模型，并运用数学方法进行分析和计算。

2.科学探究：在课堂上，学生将进行实验观察和数据分析，培养他们运用科学方法进行探究的能力，使其能够通过实验和观察，验证电场强度和电势差之间的关系。

3.科学态度与价值观：通过学习电场强度和电势差的关系，使学生认识到物理知识在实际生活中的重要性，培养他们对科学的热爱和尊重，以及对真理的追求和坚持。

4.科学交流：在课堂上，学生将进行小组讨论和报告，培养他们运用科学语言进行交流和表达的能力，使其能够清晰地阐述自己的观点和思考，并能够理解和接受他人的观点和建议。三、学习者分析

1.学生已经掌握了相关知识：在开始本节课的学习之前，学生应该已经掌握了以下知识：电场强度的定义和计算方法，电势的定义和计算方法，以及电场线和电势面的基本概念。这些知识是理解电场强度和电势差关系的基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，学生普遍对其实验现象和实际应用感兴趣。在学习能力方面，学生需要具备一定的数学计算能力和逻辑思维能力，以理解和运用电场强度和电势差的关系公式。在学习风格上，学生可能更倾向于通过实验和实际例子来理解抽象的物理概念。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解电场强度和电势差的关系时，学生可能遇到以下困难和挑战：首先，电场强度和电势差的概念本身较为抽象，学生可能难以直观理解。其次，电场强度和电势差之间的关系公式较为复杂，学生可能难以运用到实际问题中。最后，将理论知识应用到实际问题中，解决实际问题，对学生来说也是一个较大的挑战。四、教学方法与手段

教学方法：

1.问题驱动法：教师通过提出与生活实际相关的问题，激发学生的学习兴趣，引导学生主动探究电场强度和电势差的关系。例如，通过分析电荷在电场中的运动情况，引出电场强度和电势差的概念及其关系。

2.案例分析法：教师可以运用生活中常见的静电现象，如摩擦起电、静电吸附等，让学生观察并分析电场强度和电势差的关系，从而加深学生对知识点的理解。

3.小组合作法：在探究电场强度和电势差的关系过程中，教师组织学生进行小组合作实验和讨论，培养学生团队协作能力和科学探究精神。每个小组需要设计实验方案、完成实验操作、分析实验结果，并与其他小组分享交流。

教学手段：

1.多媒体教学：教师利用多媒体课件，通过生动形象的动画演示，帮助学生直观地理解电场强度和电势差的概念及其关系。同时，课件中可以插入一些科学家探索静电现象的历史故事，激发学生的学习兴趣。

2.虚拟实验平台：利用虚拟实验平台，学生可以模拟实验操作，观察电场强度和电势差的变化规律，从而加深对知识点的理解。此外，虚拟实验平台还可以进行实时数据采集和分析，提高实验的准确性和效率。

3.在线教学资源：教师可以引导学生利用网络资源，如科普文章、教学视频等，进行课前预习和课后拓展。这样既能培养学生的自主学习能力，又能拓宽学生的知识视野。五、教学实施过程

1.课前自主探索：

教师活动：教师设计并提供预习材料，包括电场强度和电势差的定义、概念及相关公式。

学生活动：学生独立完成预习任务，通过查阅教材、网络资源等了解电场强度和电势差的基本概念。

教学方法：自主学习法

教学手段：电子教材、网络资源

作用和目的：培养学生自主学习的能力，为课堂学习打下基础。

2.课中强化技能：

（1）导入新课：

教师活动：教师通过提问方式引导学生回顾电场强度和电势差的概念。

学生活动：学生回答问题，回顾相关概念。

教学方法：讨论法

教学手段：多媒体课件

作用和目的：巩固已有知识，为新课学习做好铺垫。

（2）探究电场强度和电势差的关系：

教师活动：教师提出问题，引导学生进行小组讨论和实验探究。

学生活动：学生分组讨论，设计实验方案，进行实验操作，并分析实验结果。

教学方法：小组合作法、实验法

教学手段：虚拟实验平台、多媒体课件

作用和目的：培养学生团队协作能力和科学探究精神，帮助学生理解和掌握电场强度和电势差的关系。

（3）案例分析与讲解：

教师活动：教师分析生活实例，讲解电场强度和电势差的关系在实际中的应用。

学生活动：学生观察和分析实例，理解电场强度和电势差的关系。

教学方法：案例分析法

教学手段：多媒体课件

作用和目的：培养学生将理论知识应用于实际问题的能力，加深对知识点的理解。

3.课后拓展应用：

教师活动：教师布置课后作业，包括习题和实际问题。

学生活动：学生完成作业，巩固所学知识，并尝试解决实际问题。

教学方法：练习法

教学手段：电子作业系统

作用和目的：巩固课堂所学知识，提高学生解决实际问题的能力。六、拓展与延伸

1.拓展阅读材料：

-《静电场的应用与现象》：介绍静电场在日常生活和工业中的应用，如静电复印、静电喷涂等。

-《电场强度和电势差的数学表达》：深入讲解电场强度和电势差的数学公式及其推导过程。

-《电场强度和电势差的测量技术》：介绍电场强度和电势差的测量方法及其原理。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以利用网络资源，了解电场强度和电势差在现代科技领域的应用，如半导体器件、电力系统等。

-学生可以进行静电实验，如制作静电发生器、观察静电吸附现象等，从而加深对电场强度和电势差的理解。

-学生可以研究电场强度和电势差在生物体内的应用，如神经冲动的传导、肌肉收缩等。

-学生可以探索电场强度和电势差在不同介质中的传播规律，如空气、水、玻璃等。七、板书设计

1.重点知识点：

①电场强度和电势差的定义及其关系公式；

②电场强度和电势差的计算方法；

③电场强度和电势差在实际问题中的应用。

2.关键词：

①电场强度；

②电势差；

③静电场；

④电场线；

⑤电势面；

⑥电荷；

⑦电压；

⑧电阻。

3.艺术性和趣味性：

①使用颜色标注电场线和电势面，以形象地展示电场强度和电势差的关系；

②用图示表示电荷在电场中的运动，以直观地说明电场强度和电势差的影响；

③引入生活中的静电现象，如摩擦起电、静电吸附等，以增加学生对知识的兴趣；

④以故事形式介绍电场强度和电势差在现代科技领域的应用，如半导体器件、电力系统等；

⑤设计互动环节，让学生参与实验操作和问题讨论，激发学生学习的主动性和创造性。八、课堂小结，当堂检测

1.课堂小结：

本节课我们学习了电场强度和电势差的关系，掌握了电场强度和电势差的定义、计算方法以及它们在实际问题中的应用。通过实验和讨论，我们深入理解了电场强度和电势差之间的关系，并能够将理论知识应用于实际问题中。

2.当堂检测：

（1）填空题：

①电场强度是单位正电荷所受到的____力。

②电势差是指电场中两点之间的____差。

③电场强度和电势差之间的关系公式为____。

（2）选择题：

①电场强度和电势差的关系是____。

A.电场强度越大，电势差越大

B.电场强度越大，电势差越小

C.电场强度与电势差无关

D.电场强度与电势差成正比

（3）简答题：

请简述电场强度和电势差的关系及其在实际问题中的应用。

（4）计算题：

一个电荷在电场中的某一点受到的电场力为5N，该点的电势能为20J，求该点的电场强度和电势差。

答案：

（1）①电场力；②电势；③E=U/d

（2）D

（3）电场强度和电势差之间的