第1節(jié)靜電力做功與電勢能教學(xué)設(shè)計-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版2019必修第三冊-魯科版2019學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課將圍繞魯科版2019版高中物理必修第三冊“第1節(jié)靜電力做功與電勢能”展開。內(nèi)容包括靜電力做功的計算公式、電勢能的概念、電勢能變化與電場力做功的關(guān)系等基本概念，旨在幫助學(xué)生理解和掌握電勢能這一物理量，為后續(xù)學(xué)習(xí)電場和電勢打下基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握的相關(guān)知識：

學(xué)生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的力學(xué)知識，包括牛頓運動定律、功和能的概念。此外，他們可能對電場的基本概念有所了解，如電場強度和電場線。

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

高中學(xué)生對物理學(xué)科普遍保持較高的興趣，尤其對與日常生活相關(guān)的物理現(xiàn)象。他們在解決問題的能力上有所提升，能夠運用已有的物理知識進行簡單的推理和計算。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實驗和直觀圖形來理解抽象概念，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過邏輯推理和公式推導(dǎo)來掌握知識。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)靜電力做功與電勢能時，學(xué)生可能會遇到以下困難：

-理解電勢能的概念和它與高度的關(guān)系，特別是如何從電場力做功的角度來理解電勢能的變化。

-將電勢能與重力勢能進行類比，正確區(qū)分它們在電場中的不同特性。

-電勢能變化與電場力做功的關(guān)系可能會在數(shù)學(xué)表達上顯得復(fù)雜，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)能力來處理。

-學(xué)生可能對電勢能的相對性感到困惑，需要教師引導(dǎo)他們理解電勢能是相對于某個參考點而言的。教學(xué)方法與策略1.采用講授法結(jié)合討論法，首先通過講解靜電力做功的計算公式和電勢能的概念，幫助學(xué)生建立理論基礎(chǔ)。隨后，組織學(xué)生進行小組討論，鼓勵他們運用所學(xué)知識解釋實際生活中的電勢能現(xiàn)象。

2.設(shè)計實驗活動，讓學(xué)生通過實際操作觀察電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，增強學(xué)生對抽象概念的理解。

3.利用多媒體教學(xué)，展示電場線、電勢能分布圖等，幫助學(xué)生直觀地理解電勢能的分布和變化規(guī)律。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-利用生活中的實例引入，如靜電現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用，例如靜電除塵器、靜電復(fù)印等，激發(fā)學(xué)生的興趣。

-提問學(xué)生是否了解電場和電勢能，引導(dǎo)學(xué)生回顧之前學(xué)習(xí)的相關(guān)知識。

-簡要介紹本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)和主要內(nèi)容，讓學(xué)生對課程有一個初步的認(rèn)識。

2.新課講授（15分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-第一條：講解靜電力做功的計算公式，結(jié)合實例說明電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。

-第二條：介紹電勢能的概念，通過類比重力勢能，幫助學(xué)生理解電勢能的定義。

-第三條：闡述電勢能變化與電場力做功的關(guān)系，分析電勢能變化的規(guī)律。

3.實踐活動（15分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-第一條：學(xué)生分組進行實驗，觀察電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，記錄實驗數(shù)據(jù)。

-第二條：分析實驗數(shù)據(jù)，計算電勢能變化量，驗證靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。

-第三條：學(xué)生分享實驗結(jié)果，討論實驗過程中的疑問和發(fā)現(xiàn)。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-第一方面：討論電勢能與重力勢能的區(qū)別，舉例說明兩者在電場和重力場中的不同表現(xiàn)。

-第二方面：分析電勢能變化與電場力做功的關(guān)系，討論在不同電場中電勢能變化的規(guī)律。

-第三方面：討論電勢能的相對性，舉例說明如何確定電勢能的參考點。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系，以及電勢能的概念。

-總結(jié)電勢能的物理意義，強調(diào)其在電場中的應(yīng)用。

-鼓勵學(xué)生在課后進一步探究電勢能與電場力做功的關(guān)系，提高學(xué)生的探究能力。

本節(jié)課用時共45分鐘，各環(huán)節(jié)具體分析和舉例如下：

1.導(dǎo)入新課（5分鐘）：通過生活實例引入，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)知識，用時5分鐘。

2.新課講授（15分鐘）：講解靜電力做功的計算公式、電勢能的概念以及電勢能變化與電場力做功的關(guān)系，用時15分鐘。

3.實踐活動（15分鐘）：學(xué)生分組進行實驗，觀察電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，驗證關(guān)系，用時15分鐘。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）：討論電勢能與重力勢能的區(qū)別、電勢能變化與電場力做功的關(guān)系以及電勢能的相對性，用時10分鐘。

5.總結(jié)回顧（5分鐘）：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)重點和難點，鼓勵學(xué)生在課后進一步探究，用時5分鐘。

本節(jié)課教學(xué)流程合理，內(nèi)容與課本緊密相關(guān)，符合教學(xué)實際，旨在幫助學(xué)生掌握電勢能這一物理量，提高學(xué)生的探究能力和分析問題能力。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：

-《電勢能的應(yīng)用》：《物理世界》雜志上的文章，介紹電勢能在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，如太陽能電池板的設(shè)計原理、靜電除塵器的效率提升等。

-《電勢能與電場力做功的關(guān)系》：《高中物理教學(xué)參考》中的研究性學(xué)習(xí)文章，探討了電勢能與電場力做功的定量關(guān)系，適合有一定物理基礎(chǔ)的學(xué)生閱讀。

-《電勢能與電場強度》：《物理通報》上的科普文章，解釋了電勢能與電場強度的關(guān)系，以及它們在電場中的分布特點。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計一個簡單的實驗，測量不同電場中電勢能的變化，分析實驗結(jié)果與理論計算的差異。

-鼓勵學(xué)生研究電勢能在不同類型電場（如勻強電場、點電荷產(chǎn)生的電場）中的分布規(guī)律。

-引導(dǎo)學(xué)生思考電勢能在實際工程中的應(yīng)用，例如如何在電容器中存儲最大電勢能，以及如何利用電勢能進行能量轉(zhuǎn)換。

3.知識點拓展：

-電勢能的相對性：討論在不同參考點下電勢能的變化，以及如何選擇合適的參考點來簡化問題。

-電勢能與電場力做功的關(guān)系：深入研究電勢能變化與電場力做功的定量關(guān)系，包括電勢能的微分形式和積分形式。

-電勢能的守恒定律：探討在保守電場中，電勢能的變化與機械能守恒的關(guān)系，以及如何應(yīng)用能量守恒定律解決實際問題。

-電勢能的量子化：簡要介紹電勢能在量子力學(xué)中的概念，如量子態(tài)、能級和能隙等，為學(xué)生對物理學(xué)的深入理解打下基礎(chǔ)。板書設(shè)計①靜電力做功

-公式：W=qEd

-變量：W（做功），q（電荷量），E（電場強度），d（位移）

-關(guān)系：做功與電荷量、電場強度和位移成正比

②電勢能

-定義：電場中電荷具有的勢能

-變量：U（電勢能），q（電荷量），V（電勢）

-關(guān)系：電勢能與電荷量和電勢成正比

③電勢能變化與電場力做功

-關(guān)系：電場力做功等于電勢能的減少量

-公式：W=-ΔU

-變量：W（做功），ΔU（電勢能變化量）

-方向：電場力做正功時，電勢能減少；做負(fù)功時，電勢能增加

④電勢能的相對性

-參考點：選擇合適的參考點來確定電勢能

-公式：U=qV

-變量：U（電勢能），q（電荷量），V（電勢）

-關(guān)系：電勢能取決于電荷量和電勢，與參考點選擇有關(guān)

⑤電勢能與電場強度

-關(guān)系：電勢能與電場強度成正比

-公式：U=Ed

-變量：U（電勢能），E（電場強度），d（位移）

-方向：電勢能增加的方向與電場力方向相反

⑥電勢能的分布規(guī)律

-勻強電場：電勢能沿電場線方向均勻分布

-點電荷產(chǎn)生的電場：電勢能在距離點電荷越遠的地方越小

七、板書設(shè)計

①靜電力做功

-公式：W=qEd

-變量：W（做功），q（電荷量），E（電場強度），d（位移）

-關(guān)系：做功與電荷量、電場強度和位移成正比

②電勢能

-定義：電場中電荷具有的勢能

-變量：U（電勢能），q（電荷量），V（電勢）

-關(guān)系：電勢能與電荷量和電勢成正比

③電勢能變化與電場力做功

-關(guān)系：電場力做功等于電勢能的減少量

-公式：W=-ΔU

-變量：W（做功），ΔU（電勢能變化量）

-方向：電場力做正功時，電勢能減少；做負(fù)功時，電勢能增加

④電勢能的相對性

-參考點：選擇合適的參考點來確定電勢能

-公式：U=qV

-變量：U（電勢能），q（電荷量），V（電勢）

-關(guān)系：電勢能取決于電荷量和電勢，與參考點選擇有關(guān)

⑤電勢能與電場強度

-關(guān)系：電勢能與電場強度成正比

-公式：U=Ed

-變量：U（電勢能），E（電場強度），d（位移）

-方向：電勢能增加的方向與電場力方向相反

⑥電勢能的分布規(guī)律

-勻強電場：電勢能沿電場線方向均勻分布

-點電荷產(chǎn)生的電場：電勢能在距離點電荷越遠的地方越小作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.完成課本上的練習(xí)題，包括靜電力做功和電勢能的基本計算題，如計算在勻強電場中移動電荷所做的功和電勢能的變化。

2.分析一個實際生活中的電勢能應(yīng)用案例，如電池供電的手機，寫出該設(shè)備中電勢能如何轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

3.設(shè)計一個實驗方案，旨在測量電場中某點的電勢能，并解釋實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。

作業(yè)反饋：

1.對學(xué)生的作業(yè)進行及時批改，確保每個學(xué)生都能在課后獲得反饋。

2.檢查學(xué)生是否正確理解并應(yīng)用了靜電力做功和電勢能的概念，以及它們之間的關(guān)系。

3.對于計算題，關(guān)注學(xué)生的計算過程是否規(guī)范，結(jié)果是否準(zhǔn)確，并指出任何計算錯誤或邏輯錯誤。

4.在分析案例時，評估學(xué)生是否能夠?qū)⒗碚撝R與實際應(yīng)用相結(jié)合，是否能夠清晰地闡述電勢能的轉(zhuǎn)化過程。

5.對于實驗方案，評價其設(shè)計是否合理，步驟是否完整，是否能夠有效地驗證電勢能的測量。

6.提供具體的改進建議，如對于計算錯誤，可以指出錯誤的原因并提供正確的解題步驟；對于案例分析，可以鼓勵學(xué)生進一步思考電勢能的其他應(yīng)用場景。

7.通過作業(yè)反饋，幫助學(xué)生識別學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)，并提供針對性的輔導(dǎo)和資源，以促進學(xué)生的持續(xù)進步。反思改進措施反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在講解電勢能的概念時，我嘗試結(jié)合實際生活中的例子，比如手機充電的過程，這樣不僅讓學(xué)生更容易理解，還能激發(fā)他們對物理知識在日常生活中的應(yīng)用產(chǎn)生興趣。

2.在實踐活動環(huán)節(jié)，我引入了小組合作的方式，讓學(xué)生們在討論和實驗中互相學(xué)習(xí)，這種互動式教學(xué)不僅提高了學(xué)生的參與度，也培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作能力。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.在教學(xué)組織上，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對于電勢能的理解不夠深入，可能是由于他們對抽象概念的處理能力有限。這需要我在教學(xué)中更多地結(jié)合具體實例和直觀教具，幫助他們更好地理解。

2.在教學(xué)方法上，我覺得在講解公式和定理時，可能過于依賴?yán)碚撏茖?dǎo)，而沒有充分考慮到學(xué)生的接受程度。今后我計劃在講解過程中適當(dāng)減少理論的復(fù)雜性，增加實驗演示和實際應(yīng)用的分析。

3.在教學(xué)評價上，我發(fā)現(xiàn)評價方式比較單一，主要是通過作業(yè)和考試來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。未來我打算采用多元化的評價方式，如課堂表現(xiàn)、小組討論參與度等，以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

反思改進措施（三）改進措施

1.針對教學(xué)組織的問題，我計劃在課堂上增加更多的互動環(huán)節(jié)，比如設(shè)置問題情境，讓學(xué)生在解決問題的過程中深化對電勢能的理解。

2.對于教學(xué)方法，我會嘗試將復(fù)雜的理論部分分解成小步驟，同時增加實驗演示和實際案例分析，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)。

3.在教學(xué)評價上，我會引入更多的形式，比如課堂小測驗、口頭報告、小組項目等，這樣不僅可以評估學(xué)生的知識掌握情況，還能了解他們的思維過程和學(xué)習(xí)態(tài)度。通過這些改進措施，我希望能夠更好地幫助學(xué)生掌握電勢能這一知識點。典型例題講解1.例題：在一個勻強電場中，一個帶電量為q的電荷從電勢能U1的位置移動到電勢能U2的位置，電場強度為E。求電場力對電荷做的功W。

解答：根據(jù)電場力做功的公式W=qEd，其中d是電荷移動的位移。在這個問題中，位移d可以通過電勢差U1-U2除以電場強度E得到，即d=(U1-U2)/E。因此，電場力對電荷做的功W=qE*d=qE*(U1-U2)/E=q(U1-U2)。

2.例題：一個帶電量為2C的粒子在電勢差為20V的電場中移動，求粒子獲得的電勢能。

解答：電勢能U與電勢差V和電荷量q的關(guān)系為U=qV。因此，粒子獲得的電勢能U=2C*20V=40J。

3.例題：在一個點電荷Q產(chǎn)生的電場中，距離點電荷r處的電勢為V。求一個帶電量為q的粒子在這個位置的電勢能。

解答：電勢能U與電勢V和電荷量q的關(guān)系為U=qV。因此，粒子在這個位置的電勢能U=q*V。

4.例題：在勻強電場中，一個帶電量為3C的電荷從電勢能10J的位置移動到電勢