2024-2025学年高中物理 第一章 静电场 1 电荷 电荷守恒定律教学实录 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第一章静电场1电荷电荷守恒定律教学实录教科版选修3-1主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：2024-2025学年高中物理第一章静电场1电荷电荷守恒定律教学实录

2.教学年级和班级：高一年级

3.授课时间：2024年9月20日星期五第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标分析培养学生科学探究精神，通过实验和理论分析，让学生理解电荷概念和电荷守恒定律。发展学生的科学思维，使其能够运用逻辑推理和数学工具解决物理问题。提升学生的科学态度与责任，使学生认识到电荷及其相互作用在自然界和科技中的应用，激发学生对物理学习的兴趣和探究欲望。教学难点与重点1.教学重点：

-核心内容：理解电荷的概念、电荷守恒定律，并能运用这些知识解释简单的静电现象。

-细节：重点讲解电荷的本质、电荷量的表示方法、电荷守恒定律的内容和意义。通过实例，如摩擦起电、静电感应等，帮助学生建立电荷概念。

-举例：通过实际操作演示摩擦起电实验，引导学生观察并记录电荷的转移现象。

2.教学难点：

-难点内容：电荷守恒定律的深刻理解以及其在复杂情境中的应用。

-细节：学生难以理解电荷守恒定律在不同物理系统中的适用性和限制条件。例如，在闭合电路中，电荷如何守恒，但在电路中流动的电流如何与电荷守恒定律相协调。

-举例：通过讨论电路中电源如何提供电荷、电阻如何消耗电荷等，帮助学生理解电荷守恒定律在实际电路中的应用和局限性。设计问题情境，如“如果电路中某点的电荷增加，那么其他点的电荷如何变化？”引导学生思考电荷守恒在不同情况下的体现。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：电荷模型教具、静电感应演示器、电流表、电压表、电源、导线、绝缘棒、实验报告纸、白板或黑板、粉笔或白板笔。

-课程平台：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、网络教学平台（用于在线资源分享和作业提交）。

-信息化资源：静电场动画模拟软件、电荷守恒定律的数学推导视频、相关实验操作步骤的在线教程。

-教学手段：实物演示、多媒体教学、小组讨论、课堂提问、实验操作。教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-教师通过提问：“同学们，你们在生活中有没有遇到过带电的现象？比如，为什么脱衣服时会听到噼啪声？”

-引导学生回忆并分享生活中的静电现象，激发学生对静电现象的好奇心。

-教师总结静电现象的普遍性，引出本节课的主题：“静电场”。

2.新课讲授（用时15分钟）

-第一条：电荷的概念

-教师介绍电荷的本质，演示电荷的吸引和排斥现象。

-通过实验展示不同电荷之间的相互作用，如用带正电的橡胶棒和带负电的毛皮接触，观察电荷的转移。

-学生观察并记录实验现象，教师总结电荷的属性。

-第二条：电荷守恒定律

-教师讲解电荷守恒定律的内容，强调在任何物理过程中，电荷的总量保持不变。

-通过实例分析电荷守恒定律的应用，如电路中的电荷流动。

-学生跟随教师进行简单的电路分析练习，巩固电荷守恒定律的理解。

-第三条：静电场的性质

-教师介绍静电场的概念，通过电场线的概念帮助学生理解电场的分布。

-展示静电场线的图示，解释电场线的方向和密度。

-学生通过绘制电场线，加深对静电场性质的理解。

3.实践活动（用时15分钟）

-第一条：静电感应实验

-学生分组进行静电感应实验，观察导体在静电场中的感应现象。

-教师指导学生记录实验数据，分析静电感应的原理。

-第二条：电荷守恒定律验证实验

-学生进行电路实验，验证电荷守恒定律。

-教师引导学生分析实验结果，得出电荷守恒定律的结论。

-第三条：静电场强度计算

-学生根据电场线的分布，计算特定点的电场强度。

-教师提供计算公式和步骤，指导学生完成计算。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-第一方面：电荷守恒定律在不同情境中的应用

-举例回答：“在闭合电路中，电源如何提供电荷？电阻如何消耗电荷？”

-第二方面：静电场强度与电荷分布的关系

-举例回答：“为什么电场线越密集的地方，电场强度越大？”

-第三方面：静电场在实际生活中的应用

-举例回答：“静电场在静电除尘器中的应用原理是什么？”

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师总结本节课的学习内容，强调电荷、电荷守恒定律和静电场的基本概念。

-通过提问，检查学生对本节课重点知识的掌握情况，如“电荷守恒定律在哪些情况下适用？”

-教师简要回顾本节课的难点，如电荷守恒定律在不同电路中的应用，并鼓励学生在课后进一步思考和探究。教学资源拓展1.拓展资源：

-电荷的性质和种类：介绍不同种类的电荷（正电荷和负电荷）以及它们在自然界和人工环境中的存在形式。

-静电场的基本概念：深入探讨静电场的定义、电场线的特性以及电场强度等概念。

-静电场中的能量：研究静电场中的能量存储和释放，包括电势能和电场能量的计算方法。

-静电场的应用：探讨静电场在实际生活中的应用，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒等。

2.拓展建议：

-学生可以通过阅读相关的科普书籍或科学杂志，了解电荷和静电场的基础知识。

-观看物理教学视频，尤其是关于静电场实验和应用的演示，以增强直观理解。

-利用网络资源，如在线课程和虚拟实验室，进行静电场模拟实验，加深对静电场概念的理解。

-参与学校的科学俱乐部或参加科学竞赛，通过小组合作项目来研究静电场在特定领域中的应用。

-鼓励学生进行开放性实验设计，如设计一个静电除尘器模型，通过实际操作来加深对静电场原理的理解。

-组织学生参观科技展览或企业，了解静电场在现代工业和技术中的应用实例。

-鼓励学生参与科学写作，撰写关于静电场的小论文，锻炼科学表达和批判性思维能力。

-通过参与科学讲座或研讨会，与专家交流，了解静电场研究的最新进展。

-鼓励学生参与社区服务项目，如设计静电防护措施，提高学生对静电场实际应用的认知。板书设计①电荷的概念

-电荷：带电粒子的性质

-正电荷：质子所带电荷

-负电荷：电子所带电荷

-电荷守恒：电荷总量在任何过程中保持不变

②电荷守恒定律

-定律内容：在任何物理过程中，电荷的总量保持不变

-应用实例：电路中的电荷流动、静电感应现象

-数学表达：ΔQ=0（电荷变化量之和为零）

③静电场

-静电场：静止电荷产生的电场

-电场线：表示电场强度和方向的曲线

-电场强度：E=F/q（电场强度等于力与电荷量的比值）

-电势：电场中某点的电势能与电荷量的比值

④静电场中的能量

-电势能：电荷在电场中具有的能量

-电场能量：电场中所有电荷所具有的总能量

-电势能计算：U=qV（电势能与电势的乘积）

-电场能量计算：U=1/2*C*V^2（电容与电压平方的乘积的一半）

⑤静电场的应用

-静电除尘：利用静电场吸附尘埃颗粒

-静电喷涂：利用静电场使涂料均匀附着在物体表面

-静电植绒：利用静电场使绒毛垂直排列，形成图案典型例题讲解1.例题一：计算点电荷在空间某点产生的电场强度

解题步骤：

-已知点电荷的电荷量Q和距离r。

-根据库仑定律，电场强度E=kQ/r^2，其中k是库仑常数。

-代入已知数值计算得到电场强度E。

答案：E=kQ/r^2

2.例题二：计算两个点电荷在空间某点产生的电场强度

解题步骤：

-已知两个点电荷的电荷量Q1、Q2和它们之间的距离r。

-分别计算两个点电荷在空间某点产生的电场强度E1和E2。

-由于电场是矢量，需要根据矢量叠加原理计算合成电场强度E。

-合成电场强度E=E1+E2。

答案：E=E1+E2

3.例题三：计算带电平面在某点产生的电场强度

解题步骤：

-已知带电平面的电荷面密度σ。

-根据高斯定律，电场强度E=σ/ε0，其中ε0是真空电容率。

-代入已知数值计算得到电场强度E。

答案：E=σ/ε0

4.例题四：计算点电荷在电场中的电势能

解题步骤：

-已知点电荷的电荷量q和它所在电场中的位置。

-计算电势V，根据电势的定义V=U/q，其中U是电势能。

-代入已知数值计算得到电势能U。

答案：U=qV

5.例题五：计算两个点电荷系统的电势能

解题步骤：

-已知两个点电荷的电荷量Q1、Q2和它们之间的距离r。

-计算两个点电荷之间的电势能U，根据电势能的定义U=kQ1Q2/r。

-代入已知数值计算得到电势能U。

答案：U=kQ1Q2/r

-理解并记住相关公式和定律。

-能够正确应用公式，注意单位的转换。

-在计算矢量时，注意矢量的方向和大小。

-在实际应用中，考虑电场的对称性，简化计算过程。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学法的应用：在静电场的教学中，我尝试引入实际案例，如静电除尘器的工作原理，让学生通过分析案例来理解静电场的应用，这样不仅提高了学生的兴趣，也增强了他们的实践能力。

2.互动式教学法的推广：通过小组讨论和课堂提问，我鼓励学生积极参与课堂，这种互动式教学不仅让学生在讨论中学习，也培养了他们的团队合作和沟通能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对抽象概念的理解困难：静电场中的概念如电场线、电势等比较抽象，部分学生难以理解，这需要我在教学中更加注重直观教学，比如使用模型和动画来辅助教学。

2.实验操作技能不足：由于实验设备有限，学生进行实验的机会不多，导致他们在实验操作技能上有所欠缺，我需要寻找更多机会让学生动手操作，提高他们的实验技能。

3.评价方式单一：目前主要依靠期末考试来评价学生的学习成果，这种方式可能无法全面反映学生的学习情况，我计划引入更多样化的评价方式，如课堂表现、实验报告等。

反思改进措施（三）

1.加强直观教学：为了帮助学生更好地理解抽象概念，我计划在教学中增加模型演示和动画展示，让学生通过视觉和动手操作来加深理解。

2.增加实验机会：我将积极争取实验资源，增加学生的实验次数，通过实验操作来巩固理论知识，提高学生的实践技能。

3.多样化评价方式：为了更全面地评价学生的学习成果，我将引入课堂表现、小组讨论、实验报告等多种评价方式，以更全面地了解学生的学习情况，并及时给予反馈。同时，我也会鼓励学生进行自我评价和同伴评价，提高他们的自我反思能力。教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对静电场的基本概念有较好的理解。

-观察到学生在讨论和实验操作中表现出较高的积极性，能够主动提出问题和解决问题。

2.小组讨论成果展示：

-小组讨论环节中，学生能够围绕静电场的相关问题进行深入讨论，提出不同的观点和解决方案。

-学生在展示讨论成果时，能够清晰、有条理地表达自己的观点，并能够接受同伴的反馈。

3.随堂测试：

-进行了随堂测试，测试内容涵盖了静电场的基本概念、电荷守恒定律以及电场强度和电势的计算。

-测试结果显示，大部分学生对基础知识掌握较好，但部分学生在应用公式解决实际问题时存在困难。

4.实验操作评价：

-在静电感应实验中，学生能够按照实验步骤进行操作，并记录实验数据。

-通过实验操作，学生加深了对静电场概念的理解，提高了实验技能。

5.教师评价与反馈：

-针对课堂表现，教师对学生的积极参与