第1节电势能和电势（教学设计）新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版）.docx

第1节电势能和电势（教学设计）新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版）

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

第1节电势能和电势（教学设计）新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版）

教学内容

教材章节：新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（人教版）第1节电势能和电势。

内容列举：

1.电势能的定义和计算公式。

2.电势的概念及其与电势能的关系。

3.电势的单位及其换算。

4.等势面的概念及其特点。

5.电势差与电场力做功的关系。

6.电势差的应用：电势差与电压的关系及电压的计算。

7.电势能和电势的图像表示。

核心素养目标

1.培养学生理解电势能和电势的物理概念，提升科学思维能力。

2.通过电势能与电势的关系，发展学生的逻辑推理和数学应用能力。

3.强化学生对电势差及其在实际中的应用的认识，增强解决实际问题的能力。

4.培养学生通过图像分析物理现象的能力，提高信息处理和空间想象能力。

5.激发学生对电磁学的好奇心，培养科学探究精神和创新意识。

教学难点与重点

1.教学重点

-电势能和电势的定义及计算：本节课的核心是理解电势能和电势的概念，以及它们之间的数学关系。例如，电势能的公式为Ep=qφ，其中q是电荷量，φ是电势。教师需要强调电势能是电荷在电场中由于位置不同而具有的能量。

-电势差与电场力做功的关系：理解电势差是电场力做功的度量，公式为W=qU，其中W是电场力做的功，U是电势差。教师要引导学生理解电势差与电场力做功的直观联系。

2.教学难点

-电势能和电势的直观理解：学生可能会对电势能和电势的概念感到抽象，难以直观理解。教师可以通过类比（如重力势能与高度的关系）来帮助学生建立直观感受。

-等势面的概念：等势面是电场中电势相等的点的集合。学生可能难以想象和理解等势面的三维空间分布。教师可以使用软件模拟电场和等势面，帮助学生形成空间概念。

-电势差的实际应用：电势差的概念虽然简单，但应用时可能涉及到电路分析，学生可能不熟悉电路中的电压分布。教师可以设计简单的电路实验，让学生通过测量电压来理解电势差在电路中的作用。

-电势图像分析：电势与位置的关系图像分析是本节课的难点之一。学生可能不擅长从图像中提取信息，教师需要通过示例图像来指导学生如何读取和分析电势变化。

教学资源准备

1.教材：人教版高中物理必修第三册，确保每位学生都有一份。

2.辅助材料：收集电场、电势能和电势相关的动画视频，准备电势与位置关系的图像和电路图。

3.实验器材：电压表、电流表、电阻、电源、导线等，以及实验指导书。

4.教室布置：设置实验操作台，确保实验安全；预留小组讨论区，方便学生交流讨论。

教学过程设计

一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：利用多媒体播放一段关于静电现象的视频，如静电球吸附纸片等，让学生观察并思考静电现象背后的物理原理。

2.提出问题：询问学生“什么是电势能？电势又是如何产生的？”引发学生的思考，激发学习兴趣。

二、讲授新课（20分钟）

1.讲解电势能的定义和计算公式（5分钟）

-简述电势能的概念，展示公式Ep=qφ，解释公式中各个变量的含义。

-通过示例说明电势能的计算方法。

2.电势的概念及其与电势能的关系（5分钟）

-引入电势的概念，解释电势与电势能的关系。

-通过公式φ=Ep/q，说明电势是电势能对电荷量的比值。

3.电势的单位及其换算（2分钟）

-介绍电势的单位（伏特），解释1伏特等于多少焦耳每库仑。

-进行单位换算的练习。

4.等势面的概念及其特点（3分钟）

-解释等势面的定义，展示等势面的图像，让学生理解等势面的空间分布。

-强调等势面上的电势相等，等势面与电场线垂直。

5.电势差与电场力做功的关系（5分钟）

-讲解电势差的概念，展示公式W=qU，解释公式中各个变量的含义。

-通过示例说明电势差在电路中的应用。

三、巩固练习（10分钟）

1.练习题1：计算电势能（3分钟）

-给出一个带电粒子在电场中的位置，要求计算其电势能。

2.练习题2：电势差与电场力做功（4分钟）

-给出一个电路图，要求计算电路中的电势差。

3.小组讨论：等势面的应用（3分钟）

-学生分组讨论等势面在实际问题中的应用，如电容器的设计。

四、师生互动环节（10分钟）

1.提问与回答（5分钟）

-教师提出问题，如“电势能和电势有什么区别？”、“如何理解等势面？”等，学生回答，教师点评并总结。

2.小组分享（5分钟）

-每组学生分享讨论成果，其他学生倾听并提出疑问，教师进行点评和补充。

五、课堂小结（5分钟）

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