第十章静电场中的能量大单元整体学习教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

第十章静电场中的能量大单元整体学习教学设计-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第三册

授课内容

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授课时间

设计思路

本节课以人教版物理必修第三册第十章“静电场中的能量”大单元为教学内容，针对高一年级学生的认知水平和学习需求，设计以下教学方案。课程设计以培养学生物理思维和解决实际问题的能力为核心，通过问题驱动、实验探究、案例分析等教学手段，引导学生深入理解静电场中的能量概念、能量转化与守恒，以及电势能的计算与应用。教学内容与课本紧密结合，注重知识内在联系，提高学习效率。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生以下几个方面：发展学生的科学思维，通过静电场中的能量概念理解物理现象，提高分析问题和解决问题的能力；培养实验探究素养，通过电势能的实验测量，增强学生的动手操作和数据分析能力；提升物理观念的形成，使学生在理解静电场能量转化过程中，树立正确的物理观念；强化科学态度与责任感，教育学生严谨求实，遵循科学方法，尊重实验结果。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经了解了静电场的基本概念，包括电场、电场强度、电势等，并能够运用这些概念解释简单的电场现象。此外，学生还学习了能量、功的概念，以及能量守恒定律。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对静电现象和能量转化具有浓厚兴趣，愿意通过实验和探究来深入理解物理原理。他们在逻辑思维和数学计算方面具备一定能力，但实验操作能力有待提高。学生的学习风格多样，一部分学生喜欢通过直观的实验来学习，另一部分学生则偏好理论推导和公式推导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解电势能的概念和计算时可能会遇到困难，尤其是在将电势能转化为其他形式能量的过程中。此外，电场力做功与电势差的关系、电势能公式的应用等方面可能会成为学生的挑战，需要通过具体的实例和练习来加深理解。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有人教版物理必修第三册教材，以便于课堂学习和课后复习。

2.辅助材料：搜集与静电场能量相关的图片、动画和视频，以直观展示电势能的变化和能量转化过程。

3.实验器材：准备电压表、静电计、电源等实验器材，确保实验能够顺利进行，并提前检查安全性。

4.教室布置：将教室划分为实验操作区和讨论区，以便于学生分组进行实验和讨论交流。

教学流程

1.导入新课（5分钟）

详细内容：通过展示一个静电球实验，让学生观察并提问：“静电球为什么会吸引轻质物体？这个现象背后隐藏了什么物理原理？”从而引出静电场中能量的概念，激发学生的好奇心和探究欲望。

2.新课讲授（15分钟）

详细内容：

-讲解静电场中的电势能概念，通过公式Ep=qφ介绍电势能的定义和计算方法。

-分析电场力做功与电势能变化的关系，通过实例说明电场力做功等于电势能的减少量。

-讲解电势能转化为其他形式能量的过程，例如电势能转化为动能，通过动画展示电子在电场中的加速过程。

3.实践活动（10分钟）

详细内容：

-让学生分组进行电势能测量的实验，使用电压表和静电计测量不同位置的电势能。

-观察并记录实验数据，分析电势能与位置的关系。

-讨论实验结果，尝试用所学知识解释观察到的现象。

4.学生小组讨论（10分钟）

详细内容举例回答：

-方面一：讨论电场力做功与电势能变化的关系，举例回答：“在电场中，电子从高电势移动到低电势，电场力对电子做正功，电子的电势能减少。”

-方面二：探讨电势能转化为动能的具体情况，举例回答：“电子在电场中加速，电势能转化为动能，其速度随着电势差的增加而增加。”

-方面三：分析静电场中能量守恒的例子，举例回答：“在电子枪中，电子的电势能完全转化为动能，整个过程中能量守恒。”

5.总结回顾（5分钟）

详细内容：回顾本节课的重点内容，包括电势能的定义、电场力做功与电势能变化的关系，以及能量守恒在静电场中的体现。强调本节课的重难点，即理解电势能的概念和能量转化的过程，并通过板书总结公式和关键点，加深学生的理解。

学生学习效果

学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解并掌握了静电场中电势能的概念，能够运用公式Ep=qφ进行电势能的计算，对电势能有了清晰的认识。

2.通过实例和实验，学生能够分析电场力做功与电势能变化的关系，理解了电场力做功等于电势能的减少量的原理，并能够运用这一原理解决实际问题。

3.学生能够描述电势能转化为其他形式能量的过程，如电势能转化为动能，对能量守恒定律在静电场中的应用有了更深刻的理解。

4.在实验活动中，学生通过分组实验，提高了动手操作能力，能够准确地测量电势能，并对实验数据进行分析，培养了实验探究素养。

5.学生通过小组讨论，学会了如何将所学知识应用于实