10.1 电势能和电势 教学设计5-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

10.1电势能和电势教学设计5-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

授课内容

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授课时间

教学内容分析

本节课的主要教学内容为人教版（2019）必修第三册的10.1节“电势能和电势”。教学内容主要包括电势能的概念、电势的定义、电势能与电势的关系以及电场力做功与电势能变化的关系。这一章节旨在帮助学生建立电势概念，理解电场力做功与电势能变化之间的关系。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中已经掌握了电场的基本概念、电场力的计算以及电场力做功的相关知识。在此基础上，本节课将引导学生从能量的角度理解电场，将电势能的概念与之前的电场知识联系起来，深化对电场特性的理解。通过这一章节的学习，学生将能够更好地理解电场中的能量分布，并为后续学习静电场和电势差等内容打下基础。

核心素养目标

1.物理观念：形成电势能和电势的概念，理解电场力做功与电势能变化之间的关系，建立完整的电场能量观念。

2.科学思维：学会运用物理原理分析电场问题，培养逻辑推理和数学运算能力，提高解决实际问题的科学思维。

3.科学探究：通过实验和观察，探索电势能和电势的关系，培养实验操作能力和合作交流能力。

4.科学态度与责任：激发学生对物理学科的兴趣和热情，培养严谨认真、勇于探索的科学态度，增强社会责任感。

教学难点与重点

1.物理观念：培养学生建立电势能与电势的概念，理解电场力做功与电势能变化的关系，形成系统的电场能量观念。

2.科学思维：通过分析电场问题，训练学生运用物理原理进行逻辑推理和数学运算，提高解决实际问题的科学思维能力。

3.科学探究：引导学生通过实验和观察，探索电势能与电势之间的关系，培养科学探究能力和实证意识。

4.科学态度与责任：激发学生对电学知识的好奇心，培养严谨的科学态度和团队合作精神，关注科学技术对社会的影响。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有人教版（2019）必修第三册物理教材，提前指导学生预习10.1节“电势能和电势”相关内容。

2.辅助材料：准备电场线、电荷分布、电势与电势能的图表，以及电场力做功与电势能变化的动态视频，辅助学生形象理解抽象概念。

3.实验器材：准备电势差测量仪器、电源、导线、探针等实验器材，确保实验操作的顺利进行。

4.教室布置：将教室划分为理论讲解区和实验操作区，便于学生进行分组讨论和实验探究。同时，确保教室多媒体设备正常运行，以便展示辅助教学资源。

教学过程

1.导入新课

同学们，我们在上一章学习了电场的基本概念和电场力的计算。今天我们要进入一个新的章节——电势能和电势。请大家翻开教材，我们先来了解一下今天的主要内容。

2.理论讲解

首先，我们要探讨电势能的概念。电势能是指电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。它与电势有什么关系呢？电势是描述电场在某一点对电荷做功的能力，单位是伏特（V）。电势能与电势的关系可以表示为：电势能=电荷量×电势。

3.实例分析

现在，让我们通过一个实例来具体分析电场力做功与电势能变化的关系。假设我们有一个正电荷从电势较高的点A移动到电势较低的点B，请大家思考以下几个问题：

（1）电荷在电场中移动时，电场力是做正功还是负功？

（2）电势能在这个过程中是如何变化的？

（3）电势差在这个过程中的作用是什么？

请同学们分组讨论，并给出答案。

4.实验探究

实验过程中，同学们要注意以下几点：

（1）确保实验器材的安全使用；

（2）准确记录实验数据；

（3）观察电势差与电场力的关系，分析电势能与电势的关系。

实验结束后，请各组汇报实验结果，我们一起分析讨论。

5.总结提升

（1）电势能是电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量；

（2）电势是描述电场对电荷做功的能力；

（3）电场力做功等于电势能的变化量，电场力做正功时电势能减小，电场力做负功时电势能增加。

这些知识点是本章的核心内容，希望同学们能够深刻理解并掌握。

6.课后作业

为了巩固今天的学习内容，我给大家布置以下作业：

（1）完成教材10.1节的课后练习；

（2）思考电势能和电势在实际生活中的应用，例如静电现象等；

（3）预习下一节课的内容——电势差。

同学们，今天的课程就到这里。希望大家能够认真完成课后作业，我们下次课再见！

教学资源拓展

1.拓展资源：

为了让同学们更深入地理解电势能和电势的概念，以下是一些建议的拓展资源：

-阅读教材中关于电势能和电势的起源和发展历史，了解科学家们如何逐步揭示这些概念；

-查阅电势能和电势在静电学、电磁学等领域中的应用，如电容器的电势能储存、静电感应等；

-了解电势能和电势在现实生活中的实例，如静电除尘、静电复印等；

-研究电势能和电势在高新技术领域的应用，如太阳