粤教版 (2019)必修 第三册第四节 电势能与电势教学设计

粤教版(2019)必修第三册第四节电势能与电势教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课通过电势能与电势的教学，帮助学生理解电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能和电势的概念及计算方法。结合实际生活，引导学生将电学知识应用于实际问题解决，提高学生的实际应用能力。核心素养目标分析培养学生科学探究精神，通过电势能与电势的学习，提升学生对电学现象的观察、分析和解释能力。增强学生数学建模意识，学会运用数学工具解决物理问题。同时，培养学生严谨求实的科学态度和团队合作精神，提高学生的创新思维和实践能力。教学难点与重点1.教学重点

-理解电势能与电势的概念：重点在于让学生掌握电势能的定义（电荷在电场中由于位置变化而具有的能量）和电势的定义（单位正电荷在电场中的电势能），并能区分两者。

-掌握电势能的计算公式：通过公式\(E_p=q\cdot\phi\)，让学生理解电势能与电势、电荷量的关系，并能进行简单的计算。

-理解电场力做功与电势能变化的关系：强调电场力做功等于电势能的减少，这是能量守恒在电场中的体现。

2.教学难点

-电势能的相对性：学生可能难以理解电势能是相对的，需要通过具体实例，如不同位置的电荷在同一电场中的电势能差异，来帮助学生理解。

-电势的计算：在非均匀电场中，电势的计算通常较为复杂，学生可能难以掌握计算方法，需要通过实际例题和逐步引导，帮助学生逐步掌握。

-电势能与电势的实际应用：将电势能与电势的概念应用于实际问题中，如电路设计、电子设备的工作原理等，学生可能需要通过多次练习和讨论来克服这一难点。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（电场板、电荷、电压表、电流表等）

-课程平台：学校内部教学平台、在线教学资源库

-信息化资源：电势能与电势相关教学视频、在线互动练习系统

-教学手段：实物模型演示、多媒体课件展示、小组讨论、课堂实验教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-教师通过展示生活中的电现象，如手机充电、家用电器工作等，引导学生思考电荷在电场中的能量变化。

-提问：为什么手机充电时会有热量产生？电器工作时为什么会发热？

-引出电势能与电势的概念，提出本节课的学习目标。

2.新课讲授（用时15分钟）

-（1）电势能与电势的概念

-教师讲解电势能的定义，通过类比重力势能，帮助学生理解电势能的概念。

-举例说明电势能与电场、电荷位置的关系。

-（2）电势能的计算

-介绍电势能的计算公式\(E_p=q\cdot\phi\)，强调电荷量、电势和电势能之间的关系。

-通过例题展示如何应用公式计算电势能。

-（3）电场力做功与电势能变化的关系

-教师讲解电场力做功与电势能变化的关系，强调能量守恒定律在电场中的应用。

-通过实验演示电场力做功导致电势能变化的实例，如电荷在电场中移动。

3.实践活动（用时10分钟）

-（1）实验操作

-学生分组进行实验，观察电荷在电场中的运动，记录电势能的变化。

-学生分析实验数据，总结电势能与电场力做功的关系。

-（2）计算练习

-学生独立完成电势能计算题目，巩固对公式的应用。

-教师巡视指导，纠正学生计算中的错误。

-（3）问题解决

-教师提出实际问题，如设计一个电路，计算电荷在电路中的电势能变化。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

-（1）电势能的相对性

-学生讨论在不同电场中，同一电荷的电势能如何变化。

-举例：在均匀电场和非均匀电场中，电荷的电势能有何区别？

-（2）电势的计算

-学生讨论如何计算非均匀电场中的电势。

-举例：如何计算点电荷产生的电场中的电势？

-（3）电势能与电势的实际应用

-学生讨论电势能与电势在生活中的应用。

-举例：如何利用电势能与电势分析电子设备的工作原理？

5.总结回顾（用时5分钟）

-教师总结本节课的重点内容：电势能与电势的概念、计算公式、电场力做功与电势能变化的关系。

-强调电势能与电势在实际生活中的应用，如电路设计、电子设备工作原理等。

-提问学生本节课的收获，鼓励学生提出问题或分享学习心得。

-通过课堂小结，帮助学生巩固对电势能与电势的理解，为后续学习打下基础。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解电势能与电势的概念：学生通过本节课的学习，能够清晰地区分电势能与电势，理解它们在电场中的物理意义。他们能够解释电荷在电场中位置变化时电势能的变化，以及电场力做功与电势能变化的关系。

2.掌握电势能与电势的计算方法：学生在学习过程中，不仅掌握了电势能的计算公式\(E_p=q\cdot\phi\)，还能够应用这个公式解决实际问题。他们能够独立计算电荷在不同电场中的电势能，以及在电路中计算电势的变化。

3.提高数学应用能力：通过电势能与电势的学习，学生将物理概念与数学工具相结合，提高了他们的数学应用能力。他们学会了如何将物理问题转化为数学问题，并运用数学方法进行求解。

4.增强科学探究精神：学生在实验和实践活动中的参与，培养了他们的科学探究精神。他们通过观察、实验和数据分析，学会了如何提出假设、验证假设，并得出结论。

5.提升问题解决能力：本节课的学习内容与实际生活紧密相关，学生能够将所学知识应用于解决实际问题。例如，他们能够分析电路中的电势分布，设计简单的电路来满足特定的功能。

6.培养团队合作精神：在小组讨论和实践活动过程中，学生需要与他人合作，共同完成任务。这有助于培养他们的团队合作精神，学会倾听他人的意见，尊重不同的观点。

7.强化实践操作技能：通过实验操作，学生不仅巩固了理论知识，还提高了他们的实践操作技能。他们学会了使用实验器材，记录实验数据，分析实验结果。

8.增强自主学习能力：在学习过程中，学生需要自主查找资料，进行预习和复习。这有助于提高他们的自主学习能力，学会独立思考和解决问题。

9.激发学习兴趣：通过生动有趣的实例和实践活动，学生对电势能与电势产生了浓厚的兴趣。这种兴趣将激发他们进一步探索电学知识的欲望。

10.提高创新能力：在解决问题和设计电路的过程中，学生需要发挥创造性思维。这有助于提高他们的创新能力，学会从不同角度思考问题，寻找解决方案。教学反思与改进教学反思是每位教师成长的重要环节，通过反思，我们可以更好地了解自己的教学效果，发现不足，从而不断改进教学方法。以下是我对“电势能与电势”这一节课的反思与改进措施：

1.设计反思活动

-课后，我会收集学生的作业和测验，分析他们在电势能与电势概念理解、计算应用等方面的掌握情况。

-通过课堂观察，记录学生在实验操作、小组讨论和实践活动中的表现，了解他们的参与度和理解程度。

-邀请学生进行课后反馈，了解他们对教学内容的理解、对教学方法的看法以及在学习过程中遇到的困难。

2.制定改进措施并计划在未来的教学中实施

-对于电势能与电势的概念理解，我发现部分学生难以区分电势能与电势，因此在未来的教学中，我将通过更多实例和类比来帮助学生理解这两个概念。例如，可以用重力势能与电势能的类比，让学生更容易理解电势能的相对性。

-在计算电势能时，我发现一些学生在面对非均匀电场时感到困惑。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中增加更多关于非均匀电场的实例，并通过逐步引导的方式，帮助学生掌握电势的计算方法。

-实验操作是学生理解电势能与电势的重要途径，但部分学生在实验过程中存在操作不当或数据记录不准确的问题。因此，我将在未来的教学中加强对实验操作的指导，并确保学生能够正确记录实验数据。

-小组讨论是培养学生合作精神和解决问题能力的好方法，但在实际操作中，我发现部分学生参与度不高。为了提高学生的参与度，我计划在未来的教学中设计更具挑战性的讨论题目，并鼓励学生积极表达自己的观点。

-在总结回顾环节，我会更加注重对重点知识的回顾和巩固，通过提问和解答的方式，帮助学生巩固对电势能与电势的理解。同时，我也会根据学生的反馈，调整教学节奏和内容，确保每个学生都能跟上教学进度。课堂小结，当堂检测课堂小结：

在本节课的学习中，我们共同探讨了电势能与电势这两个重要的电学概念。首先，我们明确了电势能的定义，它是电荷在电场中由于位置变化而具有的能量。通过重力势能与电势能的类比，学生更容易理解电势能的概念。

接着，我们学习了电势能的计算公式\(E_p=q\cdot\phi\)，其中\(E_p\)代表电势能，\(q\)代表电荷量，\(\phi\)代表电势。这个公式帮助我们计算电荷在不同电场中的电势能，是解决电学问题的重要工具。

此外，我们还讨论了电场力做功与电势能变化的关系。在电场中，电场力对电荷做功，会导致电荷的电势能发生变化。这一关系是能量守恒定律在电场中的体现，对于理解电场中的能量转换具有重要意义。

当堂检测：

1.填空题：

-电势能是电荷在电场中由于________而具有的能量。

-电势能的计算公式为\(E_p=q\cdo