2024-2025學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1 電荷 電荷守恒定律教案 教科版選修3-1

2024-2025學(xué)年高中物理第一章靜電場(chǎng)1電荷電荷守恒定律教案教科版選修3-1主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為高中物理第一章靜電場(chǎng)的第一節(jié)“電荷”與“電荷守恒定律”，依據(jù)教科版選修3-1教材。內(nèi)容涵蓋了電荷的基本概念、電荷的種類、電荷守恒定律及其應(yīng)用。此部分內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系在于，學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的電荷概念，了解了物體可以通過摩擦產(chǎn)生電荷，并對(duì)電荷的相互作用有了初步的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將深入探討電荷的守恒定律，解釋電荷在封閉系統(tǒng)中不會(huì)產(chǎn)生也不會(huì)消失的原理，并通過實(shí)例分析，使學(xué)生在理解電荷本質(zhì)的基礎(chǔ)上，掌握電荷守恒定律，為后續(xù)學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)及其應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.掌握電荷基本概念，區(qū)分電荷種類，提高物質(zhì)觀念。

2.理解電荷守恒定律，培養(yǎng)守恒思想，增強(qiáng)科學(xué)思維。

3.運(yùn)用電荷守恒定律分析實(shí)際問題，提升問題解決能力。

4.通過實(shí)驗(yàn)探究電荷間的相互作用，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作與觀察能力。

5.激發(fā)對(duì)靜電場(chǎng)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)探究精神及合作交流意識(shí)。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已掌握相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的電荷概念，了解了正負(fù)電荷的存在及電荷間的相互作用；在高中物理的先前學(xué)習(xí)中，學(xué)生接觸了電流、電阻等電學(xué)基礎(chǔ)，為理解電荷守恒定律打下了一定基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中階段的學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象充滿好奇，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和觀察具有較強(qiáng)的興趣。他們?cè)谶壿嬎季S和分析能力方面有一定的發(fā)展，喜歡通過探究和解決問題的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出較好的交流與協(xié)作能力。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：電荷守恒定律的理解和運(yùn)用可能對(duì)學(xué)生來說是一個(gè)難點(diǎn)，尤其是從微觀層面解釋電荷守恒的原理。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能對(duì)電荷量的精確測(cè)量和數(shù)據(jù)處理存在一定困難，以及對(duì)電荷守恒定律在復(fù)雜電路中的應(yīng)用感到困惑。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可能還需要克服對(duì)靜電場(chǎng)理論抽象性的理解障礙。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與策略為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和風(fēng)格，本節(jié)課將采用以下教學(xué)方法與策略：

1.講授法：通過教師對(duì)電荷基本概念、電荷守恒定律的講解，幫助學(xué)生建立完整的知識(shí)體系。在講授過程中，注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，提高課堂互動(dòng)性。

2.討論法：針對(duì)電荷守恒定律的原理和應(yīng)用，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生在交流中碰撞思維，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

3.案例研究：挑選具有代表性的案例，如電荷守恒定律在實(shí)際電路中的應(yīng)用，讓學(xué)生通過分析案例，提高問題解決能力。

4.項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：將學(xué)生分成小組，進(jìn)行電荷守恒實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)。學(xué)生通過查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)和撰寫報(bào)告，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作與觀察能力。

具體教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)如下：

1.導(dǎo)入：通過一個(gè)簡(jiǎn)單的電荷實(shí)驗(yàn)，如摩擦氣球吸附小紙片，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考電荷的產(chǎn)生和作用。

2.講解：使用PPT展示電荷基本概念、電荷守恒定律等知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合板書進(jìn)行講解，幫助學(xué)生理解電荷守恒定律的內(nèi)涵。

3.小組討論：針對(duì)電荷守恒定律的應(yīng)用，讓學(xué)生分組討論實(shí)際問題，如電荷守恒在電路中的應(yīng)用等。

4.實(shí)驗(yàn)演示：教師演示電荷守恒實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)原理。

5.學(xué)生實(shí)驗(yàn)：學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，探究電荷守恒定律。教師提供實(shí)驗(yàn)器材和指導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，收集數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

6.角色扮演：讓學(xué)生扮演科學(xué)家，通過實(shí)驗(yàn)探究電荷守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探究意識(shí)。

7.游戲活動(dòng)：設(shè)計(jì)電荷相互作用的游戲，如電荷追逐游戲，讓學(xué)生在游戲中鞏固電荷知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣。

教學(xué)媒體和資源使用：

1.PPT：用于展示教學(xué)內(nèi)容，包括電荷基本概念、電荷守恒定律等。

2.視頻：播放電荷守恒定律的實(shí)驗(yàn)操作視頻，幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)步驟。

3.在線工具：利用在線物理實(shí)驗(yàn)室等工具，讓學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電荷守恒定律的理解。

4.實(shí)驗(yàn)器材：提供電荷實(shí)驗(yàn)所需的器材，如驗(yàn)電器、電子秤等，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

5.網(wǎng)絡(luò)資源：推薦相關(guān)學(xué)習(xí)資料，如電荷守恒定律的科普文章、視頻等，拓展學(xué)生知識(shí)面。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《電荷與電荷守恒定律》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^用摩擦的方法使物體帶電的情況？”（如氣球吸附小紙片）這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索電荷的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解電荷的基本概念。電荷是物體的一種屬性，可以吸引或排斥其他電荷。電荷的重要性體現(xiàn)在其廣泛的實(shí)際應(yīng)用，如電子設(shè)備、電力系統(tǒng)等。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。通過分析靜電現(xiàn)象，了解電荷守恒定律在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)電荷的種類和電荷守恒定律這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與電荷相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的電荷守恒實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示電荷守恒的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“電荷守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了電荷的基本概念、電荷守恒定律的重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)電荷守恒定律的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問。教學(xué)資源拓展一、拓展資源

1.相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《高中物理選修3-1》教科書，深入了解電荷與電荷守恒定律的相關(guān)知識(shí)。此外，可以查閱《物理選修3-2》中關(guān)于電場(chǎng)的部分，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.科普文章：閱讀有關(guān)電荷、靜電場(chǎng)和電荷守恒定律的科普文章，幫助學(xué)生更好地理解電荷現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

3.視頻資料：觀看有關(guān)電荷守恒定律的實(shí)驗(yàn)操作視頻，以及電荷在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的紀(jì)錄片，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.實(shí)驗(yàn)資源：利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源，進(jìn)行電荷守恒實(shí)驗(yàn)的拓展研究，如研究不同物質(zhì)間的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象等。

二、拓展建議

1.自主學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)電荷與電荷守恒定律的知識(shí)，通過查閱書籍、科普文章，提高自己的理論水平。

2.實(shí)踐探究：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電荷守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以嘗試設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，從多角度驗(yàn)證電荷守恒定律。

3.小組合作：組織學(xué)生成立學(xué)習(xí)小組，共同探討電荷守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用，分析電荷現(xiàn)象背后的物理原理。

4.課題研究：針對(duì)電荷守恒定律在特定領(lǐng)域的應(yīng)用，如電子、電力等，開展課題研究，撰寫研究報(bào)告。

5.交流分享：鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上分享自己的學(xué)習(xí)心得、實(shí)驗(yàn)成果和課題研究進(jìn)展，提高課堂互動(dòng)性。

6.跨學(xué)科學(xué)習(xí)：結(jié)合化學(xué)、生物等學(xué)科，探討電荷守恒定律在這些領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)一、課堂小結(jié)

本節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了電荷與電荷守恒定律的相關(guān)知識(shí)。通過學(xué)習(xí)，我們掌握了以下主要內(nèi)容：

1.電荷的基本概念、種類及電荷間的相互作用。

2.電荷守恒定律的內(nèi)涵及其在實(shí)際中的應(yīng)用。

3.通過實(shí)驗(yàn)探究，理解電荷守恒定律的原理。

二、當(dāng)堂檢測(cè)

為了檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的掌握程度，特設(shè)計(jì)以下檢測(cè)題：

1.選擇題：

（1）以下哪種現(xiàn)象說明物體帶電？（）

A.物體吸引輕小物體

B.物體排斥輕小物體

C.物體不吸引也不排斥輕小物體

D.物體吸引重物體

（2）關(guān)于電荷守恒定律，以下說法正確的是：（）

A.電荷可以在封閉系統(tǒng)中產(chǎn)生

B.電荷在封閉系統(tǒng)中可以消失

C.電荷在封閉系統(tǒng)中的總量保持不變

D.電荷的總量在開放系統(tǒng)中保持不變

2.填空題：

（1）物體帶正電是指物體缺少______，帶負(fù)電是指物體多余______。

（2）電荷守恒定律表明，在______系統(tǒng)中，電荷的總量是______。

3.簡(jiǎn)答題：

（1）請(qǐng)簡(jiǎn)要說明電荷守恒定律的原理。

（2）舉例說明電荷守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

4.實(shí)踐題：

根據(jù)電荷守恒定律，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證電荷在封閉系統(tǒng)中的總量保持不變。

檢測(cè)題完成后，教師應(yīng)及時(shí)批改并反饋給學(xué)生，以便學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況，對(duì)不足之處進(jìn)行針對(duì)性的復(fù)習(xí)和提高。同時(shí)，教師可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和策略，以確保學(xué)生對(duì)電荷與電荷守恒定律知識(shí)的掌握。內(nèi)容邏輯關(guān)系1.電荷基本概念與電荷種類

-電荷是物體的一種屬性，可以吸引或排斥其他電荷。

-電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

2.電荷守恒定律

-電荷守恒定律指出，在封閉系統(tǒng)中，電荷的總量保持不變，即電荷既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。

3.電荷守恒定律的應(yīng)用

-電荷守恒定律在電路分析、電磁現(xiàn)象研究等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

-通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電荷守恒定律，加深對(duì)電荷本質(zhì)的理解。

板書設(shè)計(jì)：

```

一、電荷基本概念與電荷種類

-電荷屬性：吸引/排斥

-電荷種類：正電荷/負(fù)電荷

二、電荷守恒定律

-定義：封閉系統(tǒng)中電荷總量不變

-原理：電荷轉(zhuǎn)移，無創(chuàng)造/消滅

三、電荷守恒定律的應(yīng)用

-應(yīng)用領(lǐng)域：電路分析/電磁現(xiàn)象

-實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：加深電荷本質(zhì)理解

```重點(diǎn)題型整理1.題型一：電荷守恒定律的應(yīng)用

題目：一個(gè)封閉系統(tǒng)中有A、B兩個(gè)物體，A帶正電量為+Q，B帶負(fù)電量為-Q。當(dāng)A、B接觸后，系統(tǒng)中的電荷總量是多少？

答案：由于電荷守恒定律，封閉系統(tǒng)中的電荷總量保持不變。因此，A、B接觸后，系統(tǒng)中的電荷總量仍為0。

2.題型二：電荷轉(zhuǎn)移的實(shí)例

題目：一個(gè)帶正電的物體A接觸一個(gè)不帶電的物體B，然后兩者分開。此時(shí)，A和B的電荷情況分別是什么？

答案：由于電荷守恒定律，電荷在物體間轉(zhuǎn)移。因此，A和B接觸后，A的一部分正電荷轉(zhuǎn)移到B上，使B帶正電，而A的正電量減少。

3.題型三：電荷守恒定律與電路分析

題目：一個(gè)電路由電源、開關(guān)、電阻和導(dǎo)線組成。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，電路中的電流是多少？

答案：根據(jù)電荷守恒定律，電路中的電荷總量保持不變。因此，當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，電路中的電流為電源提供的電荷量除以電路總電阻。

4.題型四：電荷守恒定律與電磁現(xiàn)象

題目：一個(gè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受