2024-2025學(xué)年新教材高中物理第10章靜電場中的能量3電勢差與電場強度的關(guān)系教學(xué)實錄新人教版必修第三冊授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設(shè)計意圖本節(jié)課旨在幫助學(xué)生理解電勢差與電場強度之間的關(guān)系，通過實驗和公式推導(dǎo)，使學(xué)生掌握電勢差與電場強度的計算方法，為后續(xù)學(xué)習(xí)電場能量打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力，提高科學(xué)思維和科學(xué)探究的素養(yǎng)。通過電勢差與電場強度關(guān)系的探究，增強學(xué)生邏輯推理和數(shù)學(xué)建模的能力，培養(yǎng)其科學(xué)態(tài)度和價值觀。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了靜電場的基本概念，包括電荷、電場線、電場強度等。此外，他們應(yīng)該已經(jīng)熟悉了功、能量和勢能等物理量，以及它們在電場中的表現(xiàn)形式。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生對物理學(xué)科通常具有較高的興趣，尤其是對于能夠解釋自然界現(xiàn)象的物理規(guī)律。學(xué)生在數(shù)學(xué)能力方面表現(xiàn)出一定的差異，但普遍具備較強的邏輯思維能力和抽象思維能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能偏好通過實驗和直觀演示來理解物理概念，而另一些學(xué)生可能更傾向于通過公式推導(dǎo)和理論分析來掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解電勢差與電場強度關(guān)系時，可能會遇到將抽象的物理概念與具體情境結(jié)合的困難。此外，對公式的推導(dǎo)和數(shù)學(xué)運算的準(zhǔn)確性要求較高，可能需要學(xué)生投入較多的時間和精力。在實驗操作中，學(xué)生可能面臨實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確讀取和處理問題，以及如何將實驗結(jié)果與理論預(yù)測進行對比分析。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，特別是新人教版必修第三冊高中物理教材第10章相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如電場線分布圖、電勢差與電場強度關(guān)系的動畫演示等。

3.實驗器材：如果涉及實驗，確保實驗器材的完整性和安全性，如電壓表、電流表、電容器等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，包括分組討論區(qū)、實驗操作臺，以及黑板或投影儀等教學(xué)設(shè)備。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對電勢差與電場強度關(guān)系的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道電勢差和電場強度嗎？它們是如何影響電荷運動的？”

展示一些關(guān)于靜電場和電荷運動的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受靜電場的作用和電勢差的概念。

簡短介紹電勢差與電場強度關(guān)系的基本概念和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電勢差與電場強度關(guān)系基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電勢差與電場強度關(guān)系的定義、計算方法以及它們之間的聯(lián)系。

過程：

講解電勢差與電場強度關(guān)系的定義，包括電勢差和電場強度的基本概念。

詳細介紹電勢差與電場強度關(guān)系的計算公式，使用公式推導(dǎo)幫助學(xué)生理解。

3.電勢差與電場強度關(guān)系案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解電勢差與電場強度關(guān)系的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的電勢差與電場強度關(guān)系的案例進行分析，如勻強電場中的電勢差和電場強度。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解電勢差與電場強度關(guān)系的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對電子設(shè)備、電力工程等實際應(yīng)用的影響，以及如何利用電勢差與電場強度關(guān)系進行設(shè)計。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組討論一個與電勢差與電場強度關(guān)系相關(guān)的實際問題或設(shè)計任務(wù)。

小組內(nèi)討論該問題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對電勢差與電場強度關(guān)系的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括問題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調(diào)電勢差與電場強度關(guān)系的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括電勢差與電場強度關(guān)系的定義、計算方法、案例分析等。

強調(diào)電勢差與電場強度關(guān)系在物理學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進一步探索和應(yīng)用相關(guān)知識。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生完成一些與電勢差與電場強度關(guān)系相關(guān)的練習(xí)題或設(shè)計任務(wù)，以鞏固學(xué)習(xí)效果。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-靜電場中的能量守恒定律：介紹靜電場中能量守恒的基本原理，以及如何通過電勢差和電場強度來分析能量轉(zhuǎn)換過程。

-電容器的電勢差與電場強度關(guān)系：探討電容器在靜電場中的電勢差與電場強度的關(guān)系，以及如何通過電容器的性質(zhì)來計算電場強度。

-靜電場的應(yīng)用實例：收集和分析靜電場在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究中的應(yīng)用實例，如靜電除塵、靜電噴漆、靜電復(fù)印等。

-靜電場的實驗研究：介紹靜電場實驗的基本原理和方法，包括靜電場測量、靜電場模擬等實驗技術(shù)。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍或文章，了解靜電場在自然界和人類生活中的應(yīng)用。

-利用網(wǎng)絡(luò)資源搜索靜電場相關(guān)的視頻教程，觀看專業(yè)人士對靜電場現(xiàn)象的講解。

-參與靜電場相關(guān)的科學(xué)實驗活動，親身體驗靜電場的作用和特性。

-撰寫關(guān)于靜電場研究的論文或報告，鍛煉學(xué)生的科研能力和寫作技巧。

-與同學(xué)組成學(xué)習(xí)小組，共同探討靜電場中的能量守恒、電容器性質(zhì)等復(fù)雜問題。

-觀察和分析生活中的靜電現(xiàn)象，如靜電吸引、靜電放電等，嘗試解釋其背后的物理原理。

-通過網(wǎng)絡(luò)論壇或?qū)W術(shù)社區(qū)，與其他學(xué)生和教師交流靜電場學(xué)習(xí)心得和研究成果。

-參加靜電場相關(guān)的科普講座或研討會，拓寬視野，了解靜電場領(lǐng)域的最新進展。

-設(shè)計靜電場相關(guān)的實驗方案，進行實驗操作，驗證理論知識，提高實驗技能。

-結(jié)合實際應(yīng)用，思考靜電場在新技術(shù)開發(fā)、環(huán)境保護等方面的潛在價值。板書設(shè)計①本文重點知識點：

-電勢差與電場強度的定義

-電勢差與電場強度的關(guān)系公式

-電勢差與電場強度在勻強電場中的特性

②關(guān)鍵詞：

-電勢差

-電場強度

-勻強電場

-公式：U=Ed

③重點句子：

-電勢差是單位正電荷在電場中從一點移動到另一點所做的功。

-電場強度是描述電場中某點電場力大小和方向的物理量。

-在勻強電場中，電勢差與電場強度成正比。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，重點強調(diào)了電勢差與電場強度關(guān)系的定義、計算方法以及在勻強電場中的應(yīng)用。

2.強調(diào)了電勢差與電場強度在物理學(xué)習(xí)和實際應(yīng)用中的價值和作用，鼓勵學(xué)生在日常生活中觀察和分析靜電現(xiàn)象。

3.提醒學(xué)生在課后復(fù)習(xí)時，重點關(guān)注電勢差與電場強度關(guān)系的公式推導(dǎo)過程，以及如何應(yīng)用公式解決實際問題。

當(dāng)堂檢測：

1.單選題：

（1）在勻強電場中，電勢差與電場強度的關(guān)系是：

A.成正比

B.成反比

C.成平方關(guān)系

D.無關(guān)

（2）一個點電荷在電場中從A點移動到B點，電場力所做的功為W，那么A、B兩點間的電勢差U為：

A.W

B.W/q

C.qW

D.qU

2.判斷題：

（1）電勢差是描述電場力大小的物理量。（）

（2）在勻強電場中，電場強度的大小與電勢差無關(guān)。（）

3.簡答題：

（1）簡述電勢差與電場強度關(guān)系的定義。

（2）舉例說明電勢差與電場強度在生活中的應(yīng)用。

4.計算題：

在一個勻強電場中，電場強度為E，一個電子從A點移動到B點，電勢差為U，求電子在電場中從A點移動到B點所做的功W。

檢測結(jié)束后，教師對學(xué)生的回答進行點評和講解，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，并對本節(jié)課的教學(xué)效果進行評估。對于未能掌握的學(xué)生，教師可進行個別輔導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能理解和應(yīng)用電勢差與電場強度的相關(guān)知識。課后作業(yè)1.實驗題：

在一個勻強電場中，已知電場強度E為200V/m，一個電子從A點移動到B點，電子的電荷量為e=1.6×10^-19C。求電子在電場中從A點移動到B點所做的功W。

解答：W=e*U=e*E*d，其中d為電子移動的距離。假設(shè)電子移動的距離d為0.1m，則W=1.6×10^-19C*200V/m*0.1m=3.2×10^-17J。

2.應(yīng)用題：

一個平行板電容器，其電容C為2μF，兩板間的電勢差U為500V。求電容器所儲存的電荷量Q。

解答：Q=C*U=2μF*500V=1000μC=1×10^-3C。

3.推導(dǎo)題：

已知勻強電場中，兩點間的電勢差U與電場強度E的關(guān)系為U=Ed，其中d為兩點間的距離。推導(dǎo)出電場強度E的表達式。

解答：由U=Ed，得E=U/d。

4.分析題：

在一個勻強電場中，一個帶電粒子從靜止開始運動，已知電場強度E為10N/C，粒子的電荷量q為2×10^-6C。求粒子在電場中運動1秒后的速度v。

解答：由F=qE，得F=2×10^-6C*10N/C=2×10^-5N。由F=ma，得a=F/m，其中m為粒子的質(zhì)量。假設(shè)粒子的質(zhì)量m為2×10^-6kg，則a=2×10^-5N/2×10^-6kg=10m/s^2。由v=at，得v=10m/s^2*1s=10m/s。

5.綜合題：

一個電子在勻強電場中從A點移動到B點，已知A點的電勢φ_A為-10V，B點的