2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第一章 靜電場(chǎng)的描述 第4節(jié) 電勢(shì)能與電勢(shì)教案 粵教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第一章靜電場(chǎng)的描述第4節(jié)電勢(shì)能與電勢(shì)教案粵教版必修3學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是電勢(shì)能與電勢(shì)。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了電場(chǎng)和電勢(shì)的概念，本節(jié)課將進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解電勢(shì)能的概念，并掌握電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系。具體內(nèi)容包括：1.電勢(shì)能的定義和計(jì)算方法；2.電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系；3.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。這些內(nèi)容將有助于學(xué)生更深入地理解電場(chǎng)和電勢(shì)的本質(zhì)，并為后續(xù)學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)的相關(guān)知識(shí)打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠：1.建立正確的物理觀念，理解電勢(shì)能和電勢(shì)的概念及其關(guān)系；2.運(yùn)用科學(xué)思維，分析電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系；3.進(jìn)行科學(xué)探究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題解決來(lái)深入理解電勢(shì)能與電勢(shì)的內(nèi)在聯(lián)系；4.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，對(duì)物理學(xué)習(xí)保持好奇心和創(chuàng)新精神，勇于挑戰(zhàn)和探索未知領(lǐng)域。這些核心素養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)將有助于學(xué)生全面發(fā)展，提高他們?cè)谖锢韺W(xué)科領(lǐng)域的素養(yǎng)和能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

本節(jié)課的核心內(nèi)容是電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)內(nèi)容包括：

(1)電勢(shì)能的定義和計(jì)算方法；

(2)電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系；

(3)電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法，以及如何利用它來(lái)判斷電勢(shì)能的變化。

這些內(nèi)容是本節(jié)課的核心，教師應(yīng)在此方面進(jìn)行詳細(xì)的講解和強(qiáng)調(diào)，確保學(xué)生能夠理解和掌握。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

本節(jié)課的難點(diǎn)主要在于理解電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，難點(diǎn)內(nèi)容包括：

(1)電勢(shì)能的定義和計(jì)算方法，尤其是如何計(jì)算電勢(shì)能；

(2)電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系，尤其是如何理解和運(yùn)用這些關(guān)系；

(3)電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法，以及如何利用它來(lái)判斷電勢(shì)能的變化，尤其是如何理解和運(yùn)用這個(gè)計(jì)算方法。

這些難點(diǎn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)較為抽象和復(fù)雜，教師應(yīng)采取有效的教學(xué)方法，如通過(guò)實(shí)例講解、圖形演示、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方式，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-教室內(nèi)的多媒體設(shè)備，如投影儀和計(jì)算機(jī)；

-物理實(shí)驗(yàn)室，用于進(jìn)行電場(chǎng)力和電勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)；

-白板和黑板，用于板書(shū)和演示；

-電勢(shì)能和電勢(shì)的模型或圖示。

2.課程平臺(tái)：

-學(xué)校提供的在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)，用于上傳教學(xué)材料和作業(yè)；

-物理學(xué)習(xí)軟件或應(yīng)用程序，用于模擬電場(chǎng)和電勢(shì)的計(jì)算。

3.信息化資源：

-相關(guān)的物理教學(xué)視頻和動(dòng)畫(huà)，用于形象地展示電勢(shì)能和電勢(shì)的關(guān)系；

-在線(xiàn)學(xué)術(shù)文章和研究報(bào)告，用于擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)視野。

4.教學(xué)手段：

-實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地觀察和理解電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系；

-問(wèn)題解決教學(xué)，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電勢(shì)能和電勢(shì)的知識(shí)；

-小組討論教學(xué)，通過(guò)小組合作促進(jìn)學(xué)生之間的交流和思考；

-反饋與評(píng)價(jià)，通過(guò)學(xué)生的提問(wèn)和回答，以及作業(yè)和測(cè)試的批改，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)進(jìn)行教學(xué)調(diào)整。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《電勢(shì)能與電勢(shì)》這一章節(jié)。在開(kāi)始之前，我想先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^(guò)物體在電場(chǎng)中受到力的作用，從而改變其能量狀態(tài)的情況？”（舉例說(shuō)明）這個(gè)問(wèn)題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索電勢(shì)能與電勢(shì)的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解電勢(shì)能和電勢(shì)的基本概念。電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中由于位置的改變而具有的能量，它與電荷的電量和電場(chǎng)的強(qiáng)度有關(guān)。電勢(shì)是描述電場(chǎng)特性的物理量，它反映了電場(chǎng)對(duì)電荷的作用能力。

2.案例分析：接下來(lái)，我們來(lái)看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了電勢(shì)能和電勢(shì)在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭覀兘鉀Q問(wèn)題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過(guò)程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系和電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于電勢(shì)能的計(jì)算方法，我會(huì)通過(guò)舉例和比較來(lái)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)與電勢(shì)能和電勢(shì)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)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)單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示電勢(shì)能和電勢(shì)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“電勢(shì)能和電勢(shì)在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開(kāi)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(guò)程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。我會(huì)提出一些開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)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(lái)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)，我們了解了電勢(shì)能與電勢(shì)的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)電勢(shì)能和電勢(shì)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(wèn)或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《電勢(shì)能與電勢(shì)的applicationsinEngineering》

-《電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系及其在現(xiàn)代科技中的運(yùn)用》

-《靜電場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法》

-《電勢(shì)能與電勢(shì)的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展》

這些拓展閱讀材料將幫助學(xué)生更深入地了解電勢(shì)能與電勢(shì)的相關(guān)知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)際工程和科技領(lǐng)域。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)電勢(shì)能與電勢(shì)在電磁學(xué)、量子力學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬知識(shí)面。

-學(xué)生可以探究電勢(shì)能與電勢(shì)在不同電場(chǎng)（如均勻電場(chǎng)、非均勻電場(chǎng)、電偶極場(chǎng)）中的特點(diǎn)和規(guī)律。

-學(xué)生可以嘗試解決實(shí)際問(wèn)題，如電勢(shì)能與電勢(shì)在電池、電容器等電器元件中的應(yīng)用，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化在電力系統(tǒng)中的作用。

-學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。典型例題講解本節(jié)課我們將要學(xué)習(xí)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系，以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。通過(guò)解決一些典型的例題，我們可以更好地理解和掌握這些概念。下面是五個(gè)典型的例題及答案：

例題1：

一個(gè)正電荷q=2×10^-6C放在電勢(shì)為V=100V的點(diǎn)電荷A處，求電荷的電勢(shì)能。

解：

電勢(shì)能的計(jì)算公式為UE=qV，其中q為電荷量，V為電勢(shì)。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

UE=2×10^-6C×100V=2×10^-4J

例題2：

一個(gè)電荷q=5×10^-6C在電勢(shì)為V=50V的點(diǎn)電荷B處，求電荷的電勢(shì)能。

解：

電勢(shì)能的計(jì)算公式為UE=qV，其中q為電荷量，V為電勢(shì)。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

UE=5×10^-6C×50V=2.5×10^-4J

例題3：

一個(gè)正電荷q=3×10^-6C從點(diǎn)電勢(shì)V1=120V移動(dòng)到點(diǎn)電勢(shì)V2=60V，求電荷的電勢(shì)能變化。

解：

電勢(shì)能變化的計(jì)算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢(shì)，V1為初值電勢(shì)。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=3×10^-6C×(60V-120V)=-1.8×10^-4J

例題4：

一個(gè)電荷q=4×10^-6C從點(diǎn)電勢(shì)V1=80V移動(dòng)到點(diǎn)電勢(shì)V2=40V，求電荷的電勢(shì)能變化。

解：

電勢(shì)能變化的計(jì)算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢(shì)，V1為初值電勢(shì)。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=4×10^-6C×(40V-80V)=-1.6×10^-4J

例題5：

一個(gè)正電荷q=1×10^-6C在電勢(shì)為V=100V的點(diǎn)電荷C處，然后電荷沿著電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)到電勢(shì)為V=50V的點(diǎn)電荷D處，求電荷的電勢(shì)能變化。

解：

電勢(shì)能變化的計(jì)算公式為ΔUE=q(V2-V1)，其中q為電荷量，V2為終值電勢(shì)，V1為初值電勢(shì)。

由于電荷是沿著電場(chǎng)線(xiàn)移動(dòng)的，我們可以假設(shè)電場(chǎng)力做功為零，因此電勢(shì)能的變化等于電荷在電場(chǎng)中獲得的能量。

將給定的數(shù)值代入公式中，得到：

ΔUE=1×10^-6C×(50V-100V)=-5×10^-5J內(nèi)容邏輯關(guān)系①電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系：

-知識(shí)點(diǎn)：電勢(shì)能的定義，電勢(shì)的定義，電勢(shì)能與電勢(shì)的計(jì)算公式。

-重點(diǎn)句子：“電勢(shì)能是指電荷在電場(chǎng)中由于位置的改變而具有的能量”，“電勢(shì)是描述電場(chǎng)特性的物理量”，“電勢(shì)能與電勢(shì)之間的關(guān)系可以通過(guò)電勢(shì)能的計(jì)算公式來(lái)表示”。

-板書(shū)設(shè)計(jì)：列出電勢(shì)能和電勢(shì)的定義，寫(xiě)出計(jì)算公式，并用圖示或模型展示它們之間的關(guān)系。

②電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：

-知識(shí)點(diǎn)：電場(chǎng)力做功的定義，電勢(shì)能變化的定義，電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的計(jì)算公式。

-重點(diǎn)句子：“電場(chǎng)力做功是指電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功”，“電勢(shì)能變化是指電勢(shì)能的變化量”，“電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化之間的關(guān)系可以通過(guò)計(jì)算公式來(lái)表示