2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十章 靜電場中的能量 3 電勢差與電場強度的關(guān)系教學(xué)實錄 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場中的能量3電勢差與電場強度的關(guān)系教學(xué)實錄新人教版必修3授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課選取自新人教版必修3高中物理教材第十章“靜電場中的能量”部分，具體內(nèi)容為“3電勢差與電場強度的關(guān)系”。本節(jié)課將通過理論講解和實驗演示，幫助學(xué)生理解和掌握電勢差與電場強度之間的定量關(guān)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)靜電場能量和電場力的做功打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運用物理概念和規(guī)律分析問題的能力，通過探究電勢差與電場強度關(guān)系的過程，提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。同時，引導(dǎo)學(xué)生理解電場能量和電勢差在實際應(yīng)用中的意義，增強學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識，培養(yǎng)其在技術(shù)應(yīng)用和社會生活中的科學(xué)思維。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解電勢差與電場強度之間的定量關(guān)系，即電勢差U與電場強度E的關(guān)系式U=Ed；

②掌握如何通過電勢差和電場強度來計算電場中某點的電勢能，以及如何利用這些關(guān)系解決實際問題。

2.教學(xué)難點，

①理解電勢差與電場強度關(guān)系式U=Ed的物理意義，包括電勢差是電場力做功的度量，以及電場強度是電勢變化率的體現(xiàn)；

②正確應(yīng)用電勢差與電場強度關(guān)系式進行計算時，區(qū)分電勢差與電場強度在數(shù)值上的區(qū)別，以及它們在不同電場中的適用條件；

③在非均勻電場中，理解電勢差與電場強度關(guān)系式的適用性，以及如何處理電場中不同位置的電勢差和電場強度問題。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，通過講解關(guān)鍵概念和公式，引導(dǎo)學(xué)生深入理解電勢差與電場強度的關(guān)系。

2.設(shè)計小組實驗，讓學(xué)生通過實際操作測量電勢差和電場強度，增強學(xué)生對概念的理解和實際應(yīng)用能力。

3.利用多媒體教學(xué)，通過動畫演示電勢差和電場強度的變化過程，幫助學(xué)生直觀地建立物理圖像。

4.設(shè)置問題解決活動，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力。教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布PPT和視頻，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)，如理解電勢差與電場強度的概念，并要求學(xué)生觀察電場線分布。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出“電勢差與電場強度如何通過電場線體現(xiàn)？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生思考電場的基本性質(zhì)。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過在線平臺統(tǒng)計預(yù)習(xí)進度，確保學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀PPT和視頻，理解電勢差與電場強度的基本概念。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)資料，嘗試?yán)L制電場線，并思考如何通過電場線判斷電勢差。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源共享和進度監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解電勢差與電場強度的基本概念，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過演示靜電現(xiàn)象，如靜電除塵器的工作原理，引出電勢差與電場強度的關(guān)系。

講解知識點：講解U=Ed的關(guān)系，并通過實例說明如何在均勻電場中計算電勢差。

組織課堂活動：安排學(xué)生進行小組討論，探討如何測量非均勻電場中的電勢差。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考電勢差與電場強度如何聯(lián)系。

參與課堂活動：學(xué)生積極參與小組討論，嘗試設(shè)計實驗測量電勢差。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學(xué)生理解電勢差與電場強度的關(guān)系。

實驗活動法：通過小組實驗，讓學(xué)生親身體驗電勢差與電場強度的測量。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解電勢差與電場強度的關(guān)系，掌握計算方法。

通過實驗活動，提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：要求學(xué)生完成關(guān)于電勢差與電場強度計算的實際問題。

提供拓展資源：推薦相關(guān)書籍和在線資源，如科普文章、物理實驗視頻等。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，完成課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用拓展資源，深入了解電勢差與電場強度的應(yīng)用。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過課后作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

反思總結(jié)法：通過作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程。

作用與目的：

鞏固和拓展學(xué)生對電勢差與電場強度關(guān)系的理解，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進自我提升。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

（1）靜電場中的電勢能和電場力做功

閱讀材料：《物理學(xué)報》中關(guān)于電勢能和電場力做功的專題研究論文，探討電勢能與電場力做功的關(guān)系，以及它們在電磁場中的應(yīng)用。

（2）非均勻電場中的電勢差與電場強度

閱讀材料：《大學(xué)物理實驗》中關(guān)于非均勻電場中電勢差與電場強度測量的實驗報告，學(xué)習(xí)如何設(shè)計實驗并分析實驗數(shù)據(jù)。

（3）電場強度與電勢差在科技中的應(yīng)用

閱讀材料：《現(xiàn)代物理實驗技術(shù)》中關(guān)于電場強度與電勢差在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的案例分析，如半導(dǎo)體器件、電磁屏蔽等。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究

（1）靜電場中的能量轉(zhuǎn)換

學(xué)生可以探究靜電場中能量轉(zhuǎn)換的過程，如靜電場對帶電粒子的作用，以及電場力做功對電勢能的影響。

（2）電場強度與電勢差在不同電場中的變化規(guī)律

學(xué)生可以研究不同電場中電場強度與電勢差的變化規(guī)律，如勻強電場、點電荷電場、無限大平面電場等。

（3）電場強度與電勢差在實際問題中的應(yīng)用

學(xué)生可以嘗試將電場強度與電勢差的知識應(yīng)用于實際問題，如計算電容器兩板間的電勢差、設(shè)計靜電除塵器等。

（4）靜電場中的安全防護

學(xué)生可以學(xué)習(xí)靜電場對人體的危害，以及如何采取措施進行靜電防護，如接地、使用防靜電材料等。

（5）靜電場與電磁感應(yīng)的關(guān)系

學(xué)生可以探究靜電場與電磁感應(yīng)之間的關(guān)系，如法拉第電磁感應(yīng)定律，以及電磁感應(yīng)現(xiàn)象在發(fā)電機、變壓器等設(shè)備中的應(yīng)用。

（6）靜電場中的量子效應(yīng)

學(xué)生可以了解靜電場在量子力學(xué)中的特殊作用，如電子在電場中的散射現(xiàn)象，以及電場對量子態(tài)的影響。課后作業(yè)1.計算題

已知一個勻強電場中，兩點間的電勢差為10V，電場強度為2N/C。求這兩點間的距離。

解答：根據(jù)公式U=Ed，可得d=U/E=10V/2N/C=5m。

2.應(yīng)用題

一個平行板電容器，兩板間的距離為0.01m，板間電壓為200V。求電容器兩板間的電場強度。

解答：電場強度E=U/d=200V/0.01m=2×10^4N/C。

3.分析題

在一個勻強電場中，一個電子以垂直于電場線的方向進入電場，電子的質(zhì)量為9.1×10^-31kg，電場強度為2×10^4N/C。求電子在電場中受到的電場力。

解答：電場力F=qE=1.6×10^-19C×2×10^4N/C=3.2×10^-15N。

4.綜合題

一個點電荷Q=2×10^-6C放置在電場中，距離點電荷r=0.1m的位置的電勢為V=100V。求該電場的電場強度。

解答：電場強度E=V/r=100V/0.1m=1000N/C。

5.實驗題

在一個勻強電場中，一個電子以垂直于電場線的方向進入電場，電子的速度為v=2×10^6m/s，電場強度為E=2×10^4N/C。求電子在電場中運動的時間。

解答：電子在電場中受到的電場力F=qE=1.6×10^-19C×2×10^4N/C=3.2×10^-15N。電子在電場中的加速度a=F/m=3.2×10^-15N/9.1×10^-31kg=3.5×10^15m/s^2。電子在電場中運動的時間t=v/a=2×10^6m/s/3.5×10^15m/s^2=5.7×10^-10s。

6.分析題

一個正電荷在電場中從A點移動到B點，電勢能減少了200eV。求電場力對電荷做的功。

解答：電勢能減少量等于電場力做的功，所以電場力做的功為200eV。

7.綜合題

一個電容器，兩板間的距離為0.02m，板間電壓為300V。求電容器的電容。

解答：電容C=Q/V=0.02m×2×10^4N/C/300V=1.33×10^-6F。

8.分析題

一個點電荷Q=3×10^-6C放置在電場中，距離點電荷r=0.2m的位置的電勢為V=150V。求該電場的電場強度。

解答：電場強度E=V/r=150V/0.2m=750N/C。

9.實驗題

在一個勻強電場中，一個電子以垂直于電場線的方向進入電場，電子的質(zhì)量為9.1×10^-31kg，電場強度為3×10^4N/C。求電子在電場中受到的電場力。

解答：電場力F=qE=1.6×10^-19C×3×10^4N/C=4.8×10^-15N。

10.分析題

一個正電荷在電場中從A點移動到B點，電勢能增加了300eV。求電場力對電荷做的功。

解答：電勢能增加量等于電場力做的功，所以電場力做的功為300eV。教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們探討了電勢差與電場強度的關(guān)系，這是一個挺重要的知識點?；仡櫼幌?，我覺得有幾個地方做得還不錯，也有一些地方可以改進。

首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了講授與實驗相結(jié)合的方式。通過講解電勢差與電場強度的定義和關(guān)系，再通過實驗讓學(xué)生親身體驗，這樣的方式挺有效的。學(xué)生們在實驗過程中，對電勢差和電場強度的概念有了更直觀的理解。

不過，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。比如，在講解電勢差與電場強度關(guān)系式U=Ed時，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于公式中的d（距離）的理解不夠清晰。這可能是因為我在講解時，沒有很好地結(jié)合具體的實例來說明。以后，我會在講解公式時，多舉一些例子，幫助學(xué)生更好地理解。

在課堂管理上，我注意到個別學(xué)生注意力不夠集中，這可能是由于課堂內(nèi)容較為抽象，對于一些學(xué)生來說理解起來有難度。為了提高課堂的互動性，我計劃在今后的教學(xué)中，增加一些互動環(huán)節(jié)，比如小組討論、提問等，以提高學(xué)生的參與度。

至于教學(xué)效果，我覺得整體來說還是不錯的。學(xué)生們對電勢差與電場強度的概念有了基本的理解，能夠運用公式進行簡單的計算。在技能方面，學(xué)生們通過實驗，提高了動手操作和數(shù)據(jù)分析的能力。

當(dāng)然，也有一些不足之處。比如，我在講解過程中，可能過于注重理論知識的傳授，而忽視了學(xué)生的實際應(yīng)用能力培養(yǎng)。在今后的教學(xué)中，我需要更加注重理論與實踐的結(jié)合，讓學(xué)生在掌握理論知識的同時，也能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到實際問題中去。

情感態(tài)度方面，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對物理學(xué)科的興趣有所提高。他們在實驗過程中，表現(xiàn)出了好奇心和探索精神，這讓我感到很欣慰。但是，也有一些學(xué)生對于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)感到吃力，我需要關(guān)注這部分學(xué)生，給予他們更多的幫助和鼓勵。

1.在講解公式和概念時，結(jié)合具體的實例，幫助學(xué)生更好地理解。

2.增加課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)興趣。

3.注重理論與實踐的結(jié)合，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

4.關(guān)注學(xué)生的個體差異，給予不同層次的學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。

5.定期進行教學(xué)反思，不斷調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)方法。

我相信，通過不斷地努力和改進，我能夠在今后的教學(xué)中取得更好的效果。課堂在課堂評價方面，我采取了一系列措施來確保學(xué)生能夠有效地學(xué)習(xí)電勢差與電場強度的相關(guān)知識。

1.課堂提問

我通過提問來檢查學(xué)生對電勢差與電場強度概念的理解程度。例如，我會問：“誰能解釋一下什么是電勢差？”或者“電場強度是如何定義的？”這樣的問題能夠幫助我了解學(xué)生是否掌握了基本概念。

2.觀察學(xué)生參與度

在課堂上，我觀察學(xué)生的參與度和互動情況。通過觀察學(xué)生的眼神、表情和身體語言，我可以判斷他們對課程的興趣和注意力。例如，如果學(xué)生在實驗操作時表現(xiàn)出積極的興趣和好奇心，那么我可以認(rèn)為他們對這一知識點有較好的接受度。

3.小組討論

我鼓勵學(xué)生進行小組討論，讓他們在小組中分享自己對電勢差與電場強度關(guān)系的理解。通過小組討論，我可以觀察學(xué)生之間的合作和交流能力，以及他們對知識的深入理解。

4.實驗操作

在實驗環(huán)節(jié)，我觀察學(xué)生是否能夠按照指導(dǎo)正確進行實驗操作，以及他們是否能夠準(zhǔn)確地記錄實驗數(shù)據(jù)。例如，在測量電勢差和電場強度的實驗中，我會檢查學(xué)生是否正確連接電路，是否能夠準(zhǔn)確讀取電壓表和電流表的數(shù)據(jù)。

5.課堂測試

為了更全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我會在課堂上進行小測驗。這些測試可能包括選擇題、填空題或簡答題，旨在檢查學(xué)生對關(guān)鍵概念和公式的掌握程度。

6.及時反饋

在課堂上，我會對學(xué)生的回答給予即時的反饋，無論是正面的鼓勵還是具體的指導(dǎo)。這樣的反饋有助于學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進度，并及時糾正錯誤。

7.作業(yè)評價

對于課后作業(yè)，我認(rèn)真批改，并對學(xué)生的答案進行詳細(xì)的點評。通過作業(yè)評價，我可以了解學(xué)生對知識點的理解和應(yīng)用能力。以下是一些具體的作業(yè)評價方法：

-對作業(yè)中的正確答案給予肯定，并鼓勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中保持這種正確的方法。

-對作業(yè)