2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十章 靜電場(chǎng)中的能量 3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)實(shí)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(chǎng)中的能量3電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)實(shí)錄新人教版必修3授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)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(chǎng)中的能量”部分，具體內(nèi)容為“3電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”。本節(jié)課將通過(guò)理論講解和實(shí)驗(yàn)演示，幫助學(xué)生理解和掌握電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的定量關(guān)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)能量和電場(chǎng)力的做功打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理概念和規(guī)律分析問(wèn)題的能力，通過(guò)探究電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的過(guò)程，提升學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理解電場(chǎng)能量和電勢(shì)差在實(shí)際應(yīng)用中的意義，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)，培養(yǎng)其在技術(shù)應(yīng)用和社會(huì)生活中的科學(xué)思維。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的定量關(guān)系，即電勢(shì)差U與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系式U=Ed；

②掌握如何通過(guò)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，以及如何利用這些關(guān)系解決實(shí)際問(wèn)題。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

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

②正確應(yīng)用電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，區(qū)分電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上的區(qū)別，以及它們?cè)诓煌妶?chǎng)中的適用條件；

③在非均勻電場(chǎng)中，理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系式的適用性，以及如何處理電場(chǎng)中不同位置的電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度問(wèn)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(guò)講解關(guān)鍵概念和公式，引導(dǎo)學(xué)生深入理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

2.設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作測(cè)量電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的理解和實(shí)際應(yīng)用能力。

3.利用多媒體教學(xué)，通過(guò)動(dòng)畫演示電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的變化過(guò)程，幫助學(xué)生直觀地建立物理圖像。

4.設(shè)置問(wèn)題解決活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。教學(xué)實(shí)施過(guò)程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過(guò)在線平臺(tái)發(fā)布PPT和視頻，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)，如理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的概念，并要求學(xué)生觀察電場(chǎng)線分布。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題：提出“電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度如何通過(guò)電場(chǎng)線體現(xiàn)？”等問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考電場(chǎng)的基本性質(zhì)。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過(guò)在線平臺(tái)統(tǒng)計(jì)預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動(dòng)：

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

思考預(yù)習(xí)問(wèn)題：學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)資料，嘗試?yán)L制電場(chǎng)線，并思考如何通過(guò)電場(chǎng)線判斷電勢(shì)差。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過(guò)預(yù)習(xí)活動(dòng)，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(tái)，實(shí)現(xiàn)資源共享和進(jìn)度監(jiān)控。

作用與目的：

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

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過(guò)演示靜電現(xiàn)象，如靜電除塵器的工作原理，引出電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

講解知識(shí)點(diǎn)：講解U=Ed的關(guān)系，并通過(guò)實(shí)例說(shuō)明如何在均勻電場(chǎng)中計(jì)算電勢(shì)差。

組織課堂活動(dòng)：安排學(xué)生進(jìn)行小組討論，探討如何測(cè)量非均勻電場(chǎng)中的電勢(shì)差。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度如何聯(lián)系。

參與課堂活動(dòng)：學(xué)生積極參與小組討論，嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電勢(shì)差。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過(guò)講解，幫助學(xué)生理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)法：通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，掌握計(jì)算方法。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：要求學(xué)生完成關(guān)于電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算的實(shí)際問(wèn)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(shí)驗(yàn)視頻等。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，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(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的應(yīng)用。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過(guò)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(guò)作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過(guò)程。

作用與目的：

鞏固和拓展學(xué)生對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的理解，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

通過(guò)反思總結(jié)，幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)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(chǎng)中的電勢(shì)能和電場(chǎng)力做功

閱讀材料：《物理學(xué)報(bào)》中關(guān)于電勢(shì)能和電場(chǎng)力做功的專題研究論文，探討電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系，以及它們?cè)陔姶艌?chǎng)中的應(yīng)用。

（2）非均勻電場(chǎng)中的電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度

閱讀材料：《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》中關(guān)于非均勻電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差在科技中的應(yīng)用

閱讀材料：《現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)》中關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)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(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

（1）靜電場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)換

學(xué)生可以探究靜電場(chǎng)中能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，如靜電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的作用，以及電場(chǎng)力做功對(duì)電勢(shì)能的影響。

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差在不同電場(chǎng)中的變化規(guī)律

學(xué)生可以研究不同電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的變化規(guī)律，如勻強(qiáng)電場(chǎng)、點(diǎn)電荷電場(chǎng)、無(wú)限大平面電場(chǎng)等。

（3）電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用

學(xué)生可以嘗試將電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，如計(jì)算電容器兩板間的電勢(shì)差、設(shè)計(jì)靜電除塵器等。

（4）靜電場(chǎng)中的安全防護(hù)

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

（5）靜電場(chǎng)與電磁感應(yīng)的關(guān)系

學(xué)生可以探究靜電場(chǎng)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(jī)、變壓器等設(shè)備中的應(yīng)用。

（6）靜電場(chǎng)中的量子效應(yīng)

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

已知一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為10V，電場(chǎng)強(qiáng)度為2N/C。求這兩點(diǎn)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(gè)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(chǎng)強(qiáng)度。

解答：電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d=200V/0.01m=2×10^4N/C。

3.分析題

在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)電子以垂直于電場(chǎng)線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，電子的質(zhì)量為9.1×10^-31kg，電場(chǎng)強(qiáng)度為2×10^4N/C。求電子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力。

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

4.綜合題

一個(gè)點(diǎn)電荷Q=2×10^-6C放置在電場(chǎng)中，距離點(diǎn)電荷r=0.1m的位置的電勢(shì)為V=100V。求該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

解答：電場(chǎng)強(qiáng)度E=V/r=100V/0.1m=1000N/C。

5.實(shí)驗(yàn)題

在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)電子以垂直于電場(chǎng)線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，電子的速度為v=2×10^6m/s，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=2×10^4N/C。求電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

解答：電子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力F=qE=1.6×10^-19C×2×10^4N/C=3.2×10^-15N。電子在電場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=v/a=2×10^6m/s/3.5×10^15m/s^2=5.7×10^-10s。

6.分析題

一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電勢(shì)能減少了200eV。求電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功。

解答：電勢(shì)能減少量等于電場(chǎng)力做的功，所以電場(chǎng)力做的功為200eV。

7.綜合題

一個(gè)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(gè)點(diǎn)電荷Q=3×10^-6C放置在電場(chǎng)中，距離點(diǎn)電荷r=0.2m的位置的電勢(shì)為V=150V。求該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

解答：電場(chǎng)強(qiáng)度E=V/r=150V/0.2m=750N/C。

9.實(shí)驗(yàn)題

在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)電子以垂直于電場(chǎng)線的方向進(jìn)入電場(chǎng)，電子的質(zhì)量為9.1×10^-31kg，電場(chǎng)強(qiáng)度為3×10^4N/C。求電子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力。

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

10.分析題

一個(gè)正電荷在電場(chǎng)中從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電勢(shì)能增加了300eV。求電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功。

解答：電勢(shì)能增加量等于電場(chǎng)力做的功，所以電場(chǎng)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(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系，這是一個(gè)挺重要的知識(shí)點(diǎn)?；仡櫼幌拢矣X(jué)得有幾個(gè)地方做得還不錯(cuò)，也有一些地方可以改進(jìn)。

首先，我覺(jué)得在教學(xué)方法上，我嘗試了講授與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式。通過(guò)講解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的定義和關(guān)系，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)，這樣的方式挺有效的。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的概念有了更直觀的理解。

不過(guò)，我也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。比如，在講解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系式U=Ed時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于公式中的d（距離）的理解不夠清晰。這可能是因?yàn)槲以谥v解時(shí)，沒(méi)有很好地結(jié)合具體的實(shí)例來(lái)說(shuō)明。以后，我會(huì)在講解公式時(shí)，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(gè)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(duì)于一些學(xué)生來(lái)說(shuō)理解起來(lái)有難度。為了提高課堂的互動(dòng)性，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中，增加一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如小組討論、提問(wèn)等，以提高學(xué)生的參與度。

至于教學(xué)效果，我覺(jué)得整體來(lái)說(shuō)還是不錯(cuò)的。學(xué)生們對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的概念有了基本的理解，能夠運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。在技能方面，學(xué)生們通過(guò)實(shí)驗(yàn)，提高了動(dòng)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(guò)程中，可能過(guò)于注重理論知識(shí)的傳授，而忽視了學(xué)生的實(shí)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(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，也能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去。

情感態(tài)度方面，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)物理學(xué)科的興趣有所提高。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)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(duì)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(lì)。

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

2.增加課堂互動(dòng)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(shí)踐的結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

4.關(guān)注學(xué)生的個(gè)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(jìn)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(guò)不斷地努力和改進(jìn)，我能夠在今后的教學(xué)中取得更好的效果。課堂在課堂評(píng)價(jià)方面，我采取了一系列措施來(lái)確保學(xué)生能夠有效地學(xué)習(xí)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的相關(guān)知識(shí)。

1.課堂提問(wèn)

我通過(guò)提問(wèn)來(lái)檢查學(xué)生對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度概念的理解程度。例如，我會(huì)問(wèn)：“誰(shuí)能解釋一下什么是電勢(shì)差？”或者“電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？”這樣的問(wèn)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(dòng)情況。通過(guò)觀察學(xué)生的眼神、表情和身體語(yǔ)言，我可以判斷他們對(duì)課程的興趣和注意力。例如，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)表現(xiàn)出積極的興趣和好奇心，那么我可以認(rèn)為他們對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)有較好的接受度。

3.小組討論

我鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們?cè)谛〗M中分享自己對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的理解。通過(guò)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(duì)知識(shí)的深入理解。

4.實(shí)驗(yàn)操作

在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我觀察學(xué)生是否能夠按照指導(dǎo)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，以及他們是否能夠準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。例如，在測(cè)量電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)中，我會(huì)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(cè)試

為了更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我會(huì)在課堂上進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)。這些測(cè)試可能包括選擇題、填空題或簡(jiǎn)答題，旨在檢查學(xué)生對(duì)關(guān)鍵概念和公式的掌握程度。

6.及時(shí)反饋

在課堂上，我會(huì)對(duì)學(xué)生的回答給予即時(shí)的反饋，無(wú)論是正面的鼓勵(lì)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(jìn)度，并及時(shí)糾正錯(cuò)誤。

7.作業(yè)評(píng)價(jià)

對(duì)于課后作業(yè)，我認(rèn)真批改，并對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行詳細(xì)的點(diǎn)評(píng)。通過(guò)作業(yè)評(píng)價(jià)，我可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力。以下是一些具體的作業(yè)評(píng)價(jià)方法：

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

-對(duì)作業(yè)