2024年 第七章 从教材走向高考（高考热点-带电体在电场中的平衡与运动问题）教学实录 鲁科版选修3-1

2024年第七章从教材走向高考（高考热点——带电体在电场中的平衡与运动问题）教学实录鲁科版选修3-1科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024年第七章从教材走向高考（高考热点——带电体在电场中的平衡与运动问题）教学实录鲁科版选修3-1教材分析2024年第七章“从教材走向高考（高考热点——带电体在电场中的平衡与运动问题）”教学实录，鲁科版选修3-1。本章节以高考热点问题为切入点，深入探讨带电体在电场中的平衡与运动问题。内容紧密联系课本，结合实际案例，旨在提高学生对电场中带电体运动规律的理解与应用能力。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，使学生掌握带电体在电场中的平衡条件。提升学生的数学建模能力，学会运用数学工具解决物理问题。增强学生的科学思维能力，学会从物理现象中抽象出物理模型。同时，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，提高解决实际问题的能力。教学难点与重点1.教学重点，

①掌握带电体在电场中的受力分析，能够正确列出带电体所受的电场力方程。

②理解并应用电场强度和电势的概念，能够计算电场强度和电势差。

③掌握带电体在电场中的平衡条件，能够解决带电体在电场中的静态平衡问题。

2.教学难点，

①理解电场力与电势的关系，能够在复杂电场中分析电势能的变化。

②解决带电体在非均匀电场中的运动问题，包括加速和减速运动的分析。

③将电场中的运动问题与实际物理现象相结合，如电子在电场中的加速、粒子在电场和磁场中的运动等，进行综合分析和计算。教学资源-软硬件资源：电场演示仪、电子秤、电压表、电流表、示波器、计算机、投影仪。

-课程平台：学校内部教学平台、物理教学软件。

-信息化资源：电场模拟软件、电场动画视频、相关物理实验视频资料。

-教学手段：多媒体课件、实验报告模板、课堂讨论引导问题。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示自然界中带电粒子在电场中的运动现象，如静电除尘、静电喷涂等，引导学生思考电场对带电体运动的影响。

-回顾旧知：简要回顾电场强度和电势的概念，以及电场力与电势能的关系。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-详细讲解带电体在电场中的受力分析，包括电场力、重力和支持力的平衡。

-讲解电场强度和电势差的计算方法，以及如何通过电场线和等势面描述电场分布。

-介绍带电体在电场中的运动规律，包括静止、匀速直线运动和曲线运动。

-举例说明：

-通过具体例子，如点电荷在电场中的运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，帮助学生理解知识。

-展示电场模拟软件中的动画，直观展示电场对带电体的作用效果。

-互动探究：

-引导学生通过讨论，分析带电体在不同电场中的运动特点。

-组织学生进行实验，观察并记录带电体在电场中的运动轨迹，加深对知识点的理解。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：

-学生独立完成课堂练习题，巩固所学知识。

-学生分组讨论，解决实际问题，如设计一个静电除尘器。

-教师指导：

-教师巡视课堂，及时解答学生的疑问。

-教师挑选具有代表性的问题，进行讲解和点评。

4.总结与反思（约5分钟）

-总结本节课所学内容，强调重点和难点。

-引导学生反思自己在学习过程中的收获和不足，提出改进措施。

5.作业布置（约2分钟）

-布置课后作业，包括练习题、实验报告和思考题。

-强调作业完成的时间要求和注意事项。

6.教学延伸（约5分钟）

-介绍与电场相关的最新研究成果，激发学生的学习兴趣。

-提出与电场相关的拓展性问题，引导学生进行深入研究。

教学过程中，教师应注重启发式教学，鼓励学生积极参与课堂活动，培养学生的创新思维和实践能力。同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能在课堂中有所收获。学生学习效果六、学生学习效果

1.知识掌握：

-学生能够准确理解和应用电场强度和电势的概念，以及它们在带电体受力分析中的作用。

-学生掌握了带电体在电场中的平衡条件，能够解决简单的电场平衡问题。

-学生了解了带电体在非均匀电场中的运动规律，包括加速和减速运动的分析。

2.能力提升：

-学生的数学建模能力得到提升，能够将物理问题转化为数学模型进行求解。

-学生的科学思维能力得到加强，能够从复杂现象中抽象出物理模型，并进行分析和计算。

-学生的实验操作技能得到锻炼，通过实验观察和记录，加深了对理论知识的理解。

3.解决实际问题：

-学生能够将所学知识应用于解决实际问题，如设计简单的静电除尘器或分析电子在电场中的加速问题。

-学生的创新思维得到激发，能够提出新的观点和解决方案。

4.学习态度：

-学生的学习兴趣得到提高，对电学知识产生了更深的兴趣。

-学生的自主学习能力得到加强，能够主动查阅资料，进行自我学习。

-学生的团队合作意识得到培养，能够在小组讨论中积极参与，互相帮助。

5.情感态度价值观：

-学生体会到了科学探究的乐趣，对科学的严谨态度有了更深的认识。

-学生认识到科学知识在生活中的重要性，激发了他们为社会做出贡献的热情。

-学生通过学习，培养了面对困难时不放弃、勇于挑战的精神。

总体来说，学生在知识、能力、解决问题、学习态度和情感态度价值观等方面都取得了积极的效果，为后续的学习打下了坚实的基础。课堂课堂评价是确保教学质量、促进学生学习和及时调整教学策略的重要环节。以下是对本节课的课堂评价方案：

1.课堂提问评价：

-通过提问的方式，检测学生对本节课知识点的掌握程度。问题设计应涵盖基础知识、理解应用和综合分析等不同层次。

-观察学生的回答是否准确、逻辑是否清晰，以及是否能将所学知识灵活运用到新情境中。

-对于回答正确的学生，给予及时的肯定和鼓励；对于回答错误的学生，耐心引导，帮助他们纠正错误，加深理解。

2.观察评价：

-在课堂活动中，观察学生的参与度和互动情况，了解学生在课堂上的学习状态。

-注意学生的注意力集中程度、课堂笔记的记录情况以及实验操作的规范性。

-对于表现出色的学生给予表扬，对于注意力不集中的学生及时提醒，帮助学生调整学习状态。

3.课堂练习评价：

-安排随堂练习，让学生在课堂上应用所学知识解决实际问题。

-通过练习的完成情况，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。

-及时批改练习，对学生的答案进行分析，了解他们在哪些知识点上存在困难。

4.小组讨论评价：

-在小组讨论环节，观察学生之间的交流合作情况，评估他们的沟通能力和团队协作精神。

-关注学生在讨论中的贡献，包括提出观点、支持他人和倾听他人意见等。

-对于讨论过程中出现的问题，及时给予指导和帮助，确保讨论的有效性。

5.课堂反馈评价：

-通过课堂反馈，了解学生对教学内容的满意度以及对教学方法的意见和建议。

-记录学生的反馈，分析教学过程中的优点和不足，为改进教学提供依据。

6.课堂评价的实施与记录：

-课堂评价的实施应贯穿整个教学过程，教师需做好记录，包括学生的回答、课堂表现、练习结果等。

-定期对评价结果进行总结，分析学生的学习动态，为后续教学提供参考。典型例题讲解1.例题：一个质量为m的点电荷，在电场强度为E的电场中，从静止开始释放，求该点电荷在电场中的运动方程。

解答：由于点电荷在电场中只受电场力作用，根据牛顿第二定律，有

\[F=ma=qE\]

其中，q为点电荷的电荷量，E为电场强度，a为加速度。由加速度的定义，得

\[a=\frac{dv}{dt}\]

将电场力代入上式，得

\[qE=m\frac{dv}{dt}\]

分离变量，得

\[\frac{dv}{qE}=\frac{dt}{m}\]

积分，得

\[\frac{1}{2}v^2=\frac{qE}{m}t+C\]

由于点电荷从静止开始释放，即初速度v0=0，因此C=0。解得

\[v=\sqrt{\frac{2qEt}{m}}\]

即点电荷在电场中的速度随时间的变化关系。

2.例题：一个电荷量为q的点电荷，从电势为V0的高处释放，落在一个电势为V1的水平面上，不计空气阻力，求点电荷落地时的速度。

解答：点电荷从高处释放到水平面的过程中，电势能转化为动能，有

\[q(V0-V1)=\frac{1}{2}mv^2\]

其中，m为点电荷的质量，v为落地时的速度。解得

\[v=\sqrt{\frac{2q(V0-V1)}{m}}\]

3.例题：在一个电势为V的等势面上，有两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，它们之间的距离为r，求它们之间的电势差。

解答：由于电势是标量，两点之间的电势差等于电势之差，即

\[V_{AB}=V_A-V_B\]

设A、B两点之间的电势分别为VA和VB，则

\[V_{AB}=\frac{kq1}{r}-\frac{kq2}{r}\]

其中，k为库仑常数。化简得

\[V_{AB}=\frac{k(q1-q2)}{r}\]

4.例题：在一个电场中，一个电子从电势能E1处运动到电势能E2处，求电子在这段运动过程中所获得的动能。

解答：电子在电场中运动时，电势能转化为动能，有

\[E1+K=E2\]

其中，K为电子的动能。解得

\[K=E2-E1\]

5.例题：一个质量为m的带电粒子，在电场强度为E的电场中，从静止开始释放，经过时间t后，求粒子的速度和位移。

解答：根据牛顿第二定律，有

\[F=ma=qE\]

其中，q为粒子的电荷量。由加速度的定义，得

\[a=\frac{dv}{dt}=\frac{qE}{m}\]

分离变量，得

\[\frac{dv}{\frac{qE}{m}}=dt\]

积分，得

\[v=\frac{qEt}{m}\]

即粒子的速度随时间的变化关系。根据运动学公式，位移s为

\[s=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}\frac{qE}{m}t^2\]

即粒子的位移随时间的变化关系。板书设计1.带电体在电场中的平衡

①电场力：\(F=qE\)

②平衡条件：电场力与其他力（如重力、支持力）的合力为零

③平衡位置：带电体在电场中的位置，满足受力平衡条件

2.带电体在电场中的运动

①加速度：\(a=\frac{F}{m}=\frac{qE}{m}\)

②速度：\(v=at=\frac{qEt}{m}\)

③位移：\(s=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}\frac{qEt^2}{m}\)

3.电场强度和电势

①电场强度：\(E=\frac{F}{q}\)

②电势：\(V=\frac{W}{q}\)

③电势差：\(V_{AB}=V_A-V_B\)

4.电场中的能量

①电势能：\(E_p=qV\)

②动能：\(K=\frac{1}{2}mv^2\)

③能量守恒：电势能和动能的转化

5.电场中的电势面和电场线

①电势面：电势相等的面

②电场线：表示电场方向的曲线，切线方向即为电场强度方向

③电场线密度：表示电场强度的强弱反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.创设情境，激发兴趣：我在课堂上尝试通过实际生活中的电学现象引入新课，比如静电现象在日常生活中的应用，这样能够让学生感受到物理知识就在身边，提高了他们的学习兴趣。

2.多媒体辅助教学：我利用多媒体课件和动画演示电场和电势的概念，帮助学生直观理解抽象的物理概念，这种教学方式受到了学生的欢迎。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生基础参差不齐：班级中学生的物理基础差异较大，有的学生对基础知识掌握得较好，有的则较为薄弱，这导致课堂上的教学进度难以统一。

2.实验教学不足：由于实验设备有限，我提供的实验机会较少，部分学生对于电场和电势的直观理解不够深入。

3.评价方式单一：我主要依靠课堂表现和作业完