第1章第4节点电荷的电场匀强电场第5节静电的利用与防护2023-2024学年新教材高二物理必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）.docx

第1章第4节点电荷的电场匀强电场第5节静电的利用与防护2023-2024学年新教材高二物理必修第三册同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019）

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

设计意图

结合高二年级学生的认知水平和鲁科版2019年教材内容，本教学设计旨在帮助学生深入理解点电荷的电场和匀强电场的基本概念，掌握电场强度、电势能和电场力等物理量的计算方法。同时，通过静电的利用与防护的实际应用，提高学生对物理知识的实际应用能力，培养学生的创新思维和实验操作能力。本节课的教学内容与生活实际紧密联系，旨在激发学生的学习兴趣，提高课堂效率。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生的物理观念、科学思维、实验探究以及科学态度与责任。通过学习点电荷的电场和匀强电场，学生将形成对电场性质的科学认识，发展抽象思维和空间想象力。在分析电场问题时，学生将运用科学思维方法，提升解决问题的能力。在实验探究中，学生将掌握测量电场强度和电势的方法，培养实验操作能力和数据分析能力。同时，通过探讨静电的利用与防护，学生将理解科学知识在生活中的应用，培养对科学的积极态度和社会责任感。

教学难点与重点

1.教学重点

①点电荷的电场强度和电场线的分布规律。

②匀强电场的特性及其应用，包括电场强度和电势差的计算。

2.教学难点

①理解并掌握点电荷电场的数学表达式，以及如何利用库仑定律推导电场强度。

②电势能与电场力做功的关系，以及电势差的概念。

③在实际应用中，如何利用静电现象进行有效防护和利用，例如静电除尘、静电喷涂等技术的原理。

教学方法与手段

1.教学方法

①采用讲授法，系统讲解点电荷的电场和匀强电场的基本理论，确保学生掌握必要的知识基础。

②通过小组讨论法，引导学生探讨静电的利用与防护，激发学生的思考和探究兴趣。

③运用实验法，让学生通过实际操作来验证电场理论，增强学生的实践能力和科学探究精神。

2.教学手段

①利用多媒体设备展示电场分布图和动态电场线，帮助学生直观理解电场的概念。

②使用教学软件进行电场强度和电势差的模拟计算，让学生通过互动学习加深理解。

③结合实物模型和实验装置，进行电场实验演示，增强学生的直观感受和实验操作技能。

教学过程

1.导入（约5分钟）

激发兴趣：以生活中的静电现象为例，如冬季脱衣产生的静电、静电吸附灰尘等，引发学生对静电现象的好奇心。

回顾旧知：简要回顾上节课学习的电场概念、电场强度和电场线的相关知识，为学习本节课打下基础。

2.新课呈现（约45分钟）

讲解新知：

①详细讲解点电荷的电场概念，包括电场强度公式E=kQ/r^2，以及电场线的分布规律。

②介绍匀强电场的特性，如电场强度大小和方向处处相同，电场线平行且间距相等。

③讲解电势能、电势差的概念，以及它们与电场力做功的关系。

举例说明：

①通过具体实例说明点电荷电场和匀强电场的应用，如静电除尘、静电喷涂等。

②通过计算电场强度和电势差的例子，帮助学生理解相关知识。

互动探究：

①组织学生进行小组讨论，探讨静电的利用与防护方法。

②安排学生进行电场实验，观察电场线分布，验证电场理论。

3.巩固练习（约30分钟）

学生活动：

①让学生独立完成电场强度、电势差计算的练习题。

②要求学生设计一个静电防护措施，并说明其原理。

教师指导：

①对学生在练习过程中遇到的问题进行个别指导，帮助学生理解和掌握知识。

②对学生的设计方案进行点评，提出改进意见，引导学生深入思考。

4.课堂小结（约10分钟）

5.作业布置

布置相关的课后作业，包括电场强度、电势差的计算题，以及静电应用的研究报告。要求学生在规定时间内完成，巩固所学知识。

知识点梳理

1.点电荷的电场

-点电荷的定义：一个带电体的大小和形状对电场分布的影响可以忽略时，可以看作点电荷。

-电场强度的定义：电场中某点的电场强度是放在该点的单位正电荷所受的电场力。

-点电荷的电场强度公式：E=kQ/r^2，其中k是静电力常量，Q是点电荷的电量，r是点电荷到场点的距离。

-电场线的定义：电场线是用来表示电场强度方向和大小的曲线，电场线上任一点的切线方向表示该点的电场强度方向。

2.匀强电场

-匀强电场的定义：电场中任意一点的电场强度大小和方向都相同的电场。

-匀强电场的特性：电场线平行且间距相等，电场强度处处相等。

-匀强电场强度公式：E=U/d，其中U是电势差，d是沿电场方向的距离。

3.电势和电势差

-电势的定义：电场中某点的电势是单位正电荷从无穷远处移动到该点所做的功。

-电势差的定义：电场中两点之间的电势差是单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。

-电势和电势差的关系：电势差等于电场强度与沿电场方向距