第3節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版2019必修第三冊-魯科版2019課題：課時(shí)：授課時(shí)間：課程基本信息1.課程名稱：第3節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)

2.教學(xué)年級和班級：2019級高中物理必修班

3.授課時(shí)間：2025-2026學(xué)年第二學(xué)期第5周星期二第3節(jié)

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律分析實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的科學(xué)探究精神，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維，通過電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解電場力做功與電勢差之間的關(guān)系，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模和抽象思維能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，能夠根據(jù)電場強(qiáng)度計(jì)算兩點(diǎn)間的電勢差，以及根據(jù)電勢差反推電場強(qiáng)度。

②掌握電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系式，并能應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如計(jì)算電場中某點(diǎn)的電勢能變化。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解電勢差與電場強(qiáng)度在空間分布上的關(guān)系，包括電場線與等勢面的分布特點(diǎn)。

②將電勢差與電場強(qiáng)度的概念應(yīng)用于復(fù)雜電場問題的分析，如非均勻電場中的電勢差計(jì)算。

③建立電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系的物理圖像，幫助學(xué)生直觀理解抽象概念。

④在實(shí)際應(yīng)用中，能夠靈活運(yùn)用公式和物理規(guī)律解決實(shí)際問題，如電路中的電勢差分布等。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有魯科版2019必修第三冊物理教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系相關(guān)的圖片、電場線分布圖、等勢面圖等多媒體資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備電壓表、電流表、電場源（如平行板電容器）、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，確保學(xué)生能夠進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)；在實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)布置實(shí)驗(yàn)器材，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課

詳細(xì)內(nèi)容：首先，通過提問“同學(xué)們，你們知道電場中兩點(diǎn)之間的電勢差是如何產(chǎn)生的嗎？”來引起學(xué)生的興趣。接著，展示一段電場中電荷移動(dòng)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考電場力做功與電勢差之間的關(guān)系。最后，引出本節(jié)課的主題：“電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系”。

2.新課講授

①理解電勢差與電場強(qiáng)度的概念

詳細(xì)內(nèi)容：通過講解電勢差的定義和電場強(qiáng)度的定義，使學(xué)生理解兩者之間的關(guān)系。舉例說明電勢差與電場強(qiáng)度在勻強(qiáng)電場和非勻強(qiáng)電場中的區(qū)別。

②掌握電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式

詳細(xì)內(nèi)容：推導(dǎo)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式，并講解其物理意義。通過實(shí)例分析，使學(xué)生掌握如何根據(jù)電場強(qiáng)度計(jì)算電勢差，以及根據(jù)電勢差反推電場強(qiáng)度。

③應(yīng)用電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式解決實(shí)際問題

詳細(xì)內(nèi)容：結(jié)合實(shí)際電路問題，如計(jì)算電路中某點(diǎn)的電勢能變化、計(jì)算電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等，使學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

3.實(shí)踐活動(dòng)

①實(shí)驗(yàn)操作

詳細(xì)內(nèi)容：組織學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察電場中電勢差與電場強(qiáng)度的變化規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系的理解。

②課堂練習(xí)

詳細(xì)內(nèi)容：布置與電勢差與電場強(qiáng)度相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成。通過練習(xí)，鞏固學(xué)生對本節(jié)課知識點(diǎn)的掌握。

③課堂討論

詳細(xì)內(nèi)容：針對電勢差與電場強(qiáng)度的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂討論。討論內(nèi)容包括：如何判斷電場中某點(diǎn)的電勢能變化、如何根據(jù)電勢差計(jì)算電場強(qiáng)度等。

4.學(xué)生小組討論

①電勢差與電場強(qiáng)度的區(qū)別

舉例回答：電勢差是描述電場中兩點(diǎn)間電勢能差的物理量，而電場強(qiáng)度是描述電場中某點(diǎn)電場力大小的物理量。

②電勢差與電場強(qiáng)度的聯(lián)系

舉例回答：在勻強(qiáng)電場中，電勢差與電場強(qiáng)度成正比，即電勢差越大，電場強(qiáng)度也越大。

③電勢差與電場強(qiáng)度的應(yīng)用

舉例回答：在電路中，根據(jù)電勢差可以計(jì)算電路中的電流強(qiáng)度；在電場中，根據(jù)電場強(qiáng)度可以計(jì)算電荷在某點(diǎn)的電勢能。

5.總結(jié)回顧

詳細(xì)內(nèi)容：對本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系，以及如何運(yùn)用這一關(guān)系解決實(shí)際問題。通過舉例說明本節(jié)課的重難點(diǎn)，如電勢差與電場強(qiáng)度的計(jì)算、電勢差與電場強(qiáng)度的應(yīng)用等。

用時(shí)：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電勢差與電場強(qiáng)度的物理意義：探討電勢差和電場強(qiáng)度在物理學(xué)中的重要性，以及它們在電磁學(xué)中的廣泛應(yīng)用。

-電勢差與電場強(qiáng)度的計(jì)算方法：介紹不同電場（勻強(qiáng)電場、點(diǎn)電荷電場、帶電導(dǎo)體電場等）中電勢差和電場強(qiáng)度的計(jì)算公式。

-電勢能和電勢：講解電勢能和電勢的概念，以及它們與電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系。

-電場線與等勢面：分析電場線與等勢面的分布規(guī)律，以及它們在描述電場性質(zhì)中的作用。

-電場中的電勢分布：研究電場中電勢的分布特點(diǎn)，以及如何通過電勢分布來分析電場中的電荷運(yùn)動(dòng)。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普文章：推薦學(xué)生閱讀關(guān)于電勢差與電場強(qiáng)度在日常生活和科技中的應(yīng)用的科普文章，如《電場中的電荷運(yùn)動(dòng)》、《電勢差在太陽能電池中的應(yīng)用》等。

-觀看教育視頻：推薦學(xué)生觀看與電勢差和電場強(qiáng)度相關(guān)的教育視頻，如《電場與電勢差的物理意義》、《電場線的繪制與應(yīng)用》等。

-實(shí)驗(yàn)探究：鼓勵(lì)學(xué)生參與電場實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)際操作來加深對電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系的理解，如測量勻強(qiáng)電場中的電勢差、繪制電場線等。

-解析經(jīng)典物理問題：引導(dǎo)學(xué)生分析一些經(jīng)典的物理問題，如點(diǎn)電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)、電容器的電勢差與電荷量的關(guān)系等，以提升學(xué)生的物理思維和分析能力。

-拓展物理競賽題目：提供一些與電勢差和電場強(qiáng)度相關(guān)的物理競賽題目，讓學(xué)生在解決這些問題的過程中，提高自己的物理素養(yǎng)和競賽能力。教學(xué)評價(jià)1.課堂評價(jià)：

-通過提問環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)檢查學(xué)生對電勢差與電場強(qiáng)度基本概念的掌握程度，例如提問“如何理解電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系？”以檢驗(yàn)學(xué)生對概念的理解。

-觀察學(xué)生在課堂上的參與度，包括提問、回答問題、小組討論等，評估學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)態(tài)度。

-實(shí)施課堂練習(xí)，讓學(xué)生現(xiàn)場完成一些計(jì)算題或分析題，以評估學(xué)生對公式的應(yīng)用能力和問題解決能力。

-定期進(jìn)行課堂測試，通過簡答題或選擇題等形式，快速了解學(xué)生對本節(jié)課知識點(diǎn)的掌握情況。

2.作業(yè)評價(jià)：

-對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行認(rèn)真批改，包括對公式應(yīng)用、計(jì)算過程、問題分析等方面的評價(jià)。

-及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對于作業(yè)中的錯(cuò)誤，給出詳細(xì)的改正建議，幫助學(xué)生理解錯(cuò)誤原因。

-鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)中展示自己的思考過程，對于有創(chuàng)意或獨(dú)特的解題方法給予表揚(yáng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-定期匯總作業(yè)情況，對于普遍存在的問題進(jìn)行集中講解，確保全體學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。

3.形成性評價(jià)：

-通過課堂討論和小組活動(dòng)，評估學(xué)生的合作能力和溝通技巧。

-鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評價(jià)和同伴評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，提高自我管理能力。

-利用學(xué)習(xí)檔案袋記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，包括作業(yè)、測試、項(xiàng)目報(bào)告等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。典型例題講解1.例題：

在勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度E=200N/C，一個(gè)電荷量為q=3×10^-6C的質(zhì)點(diǎn)從電場中的P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，PQ之間的距離為0.2m。求PQ兩點(diǎn)間的電勢差U。

解答：

根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系公式U=Ed，其中E是電場強(qiáng)度，d是沿電場方向的距離。

U=200N/C×0.2m=40V

2.例題：

在點(diǎn)電荷Q=+2μC的電場中，距離點(diǎn)電荷r=0.1m處的電場強(qiáng)度為E=200N/C。求該點(diǎn)的電勢。

解答：

根據(jù)電勢與電場強(qiáng)度的關(guān)系公式V=Ed，其中E是電場強(qiáng)度，d是沿電場方向的距離。

V=200N/C×0.1m=20V

3.例題：

一個(gè)電容器由兩個(gè)金屬板組成，板間距離為d=0.01m，板面積為A=0.01m^2，電容器的電容為C=100μF。若電容器兩板間的電勢差為V=100V，求電容器兩板上的電荷量Q。

解答：

根據(jù)電容器的定義公式Q=CV，其中C是電容，V是電勢差。

Q=100μF×100V=10^-2C=0.01C

4.例題：

在勻強(qiáng)電場中，一個(gè)電子從靜止開始加速，電場強(qiáng)度為E=2×10^4N/C，電子的質(zhì)量為m=9.11×10^-31kg。求電子在電場中加速到速度v=2×10^6m/s所需的時(shí)間t。

解答：

根據(jù)牛頓第二定律F=ma，電子在電場中受到的電場力F=qE，其中q是電子的電荷量。

F=1.6×10^-19C×2×10^4N/C=3.2×10^-15N

a=F/m=3.2×10^-15N/9.11×10^-31kg≈3.51×10^15m/s^2

使用公式v=at，得到t=v/a

t=2×10^6m/s/3.51×10^15m/s^2≈5.75×10^-11s

5.例題：

在一個(gè)電勢差為U=100V的勻強(qiáng)電場中，一個(gè)電子從電場的一端開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=0.01s后到達(dá)另一端。電子的電荷量為e=1.6×10^-19C。求電子在這段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離d。

解答：

電子在電場