(教学设计)第1章 第5节 电势差及其与电场强度的关系2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019).docxVIP

(教学设计)第1章第5节电势差及其与电场强度的关系2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(粤教版2019)

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一、设计意图

本节课旨在让学生理解电势差及其与电场强度的关系，通过粤教版2019高中物理必修第三册第1章第5节的内容，引导学生掌握电势差的概念、计算方法以及电势差与电场强度之间的定量关系。结合学生的认知水平和实际教学需求，设计教学内容和活动，帮助学生建立正确的物理概念，提高解决问题的能力。

二、核心素养目标

培养学生对物理概念的理解能力，通过探究电势差与电场强度的关系，发展科学思维能力，提升物理问题的分析解决能力。同时，增强学生运用数学工具处理物理问题的意识，以及在实验中培养观察能力和实验操作能力。

三、学习者分析

1.学生已经掌握了静电学的基本概念，包括电荷、电场、电场强度等，并能够运用这些概念解释一些简单的静电现象。

2.学生对实验操作有较高的兴趣，喜欢通过实验验证理论；他们具备一定的逻辑思维能力，但可能缺乏将抽象物理概念与实际情境结合的能力。学生的学习风格多样，有的喜欢独立思考，有的倾向于合作讨论。

3.学生可能在理解电势差概念时遇到困难，因为它是一个相对抽象的物理量。此外，建立电势差与电场强度关系的数学表达可能会构成挑战，尤其是对于数学基础较弱的学生。实验操作中，学生可能难以精确测量电势差，影响实验结果的准确性。

四、教学方法与策略

采用讲授与讨论相结合的方式，引导学生通过实验观察电势差与电场强度的关系。设计小组合作实验，让学生动手测量电势差，增强实践操作能力。利用多媒体展示电场强度和电势差的变化规律，以及相关物理现象的动画，帮助学生形象理解抽象概念。通过案例分析和问题解答，促进学生思考和互动。

五、教学过程

1.导入新课

-（教师）同学们，上一节课我们学习了电场强度，那么电场强度与电势差之间有什么关系呢？今天我们将探讨这个问题。

2.电势差的概念

-（教师）首先，我们需要理解电势差的概念。电势差是电场力对单位正电荷所做的功，用公式表示为\(U=\frac{W}{q}\)。请大家翻开课本第XX页，阅读关于电势差的定义和公式。

-（学生）阅读课本，理解电势差的概念。

3.电势差与电场强度的关系

-（教师）接下来，我们来看电势差与电场强度之间的关系。根据公式\(U=Ed\)，其中\(U\)是电势差，\(E\)是电场强度，\(d\)是沿电场方向的距离。这个公式告诉我们，电势差与电场强度成正比，与距离成正比。

-（学生）思考并尝试用自己的语言解释电势差与电场强度的关系。

4.实验探究

-（教师）为了验证这个关系，我们将进行一个实验。请大家分成小组，每组都会得到一个电场强度已知的装置。你们的任务是测量不同距离下的电势差，并记录数据。

-（学生）分组进行实验，测量电势差，记录数据。

5.数据分析与讨论

-（教师）实验完成后，请各小组汇报你们的实验数据。我们将一起分析这些数据，看看它们是否符合\(U=Ed\)的关系。

-（学生）汇报实验数据，参与数据分析。

6.电势差的应用

-（教师）了解了电势差与电场强度的关系后，我们来探讨一下电势差在实际中的应用。例如，电势差在电路中的重要作用，它是电路中能量转换的关键因素。请大家思考一下，电势差在电路中是如何体现的？

-（学生）思考并回答电势差在电路中的应用。

7.案例分析

-（教师）现在，我们来分析一个具体的案例。假设有一个电场，其电场强度为\(E=100\,\text{V/m}\)，我们想计算距离电场源\(d=0.5\,\text{m}\)处的电势差。请同学们尝试解决这个问题。

-（学生）尝试解决案例问题，计算电势差。

8.总结与反思

-（教师）通过今天的学习，我们了解了电势差的概念，探讨了电势差与电场强度的关系，并通过实验验证了这一关系。现在，请大家回顾一下今天的学习内容，分享一下你们的收获。

-（学生）总结今天的学习内容，分享自己的收获。

9.作业布置

-（教师）最后，请大家完成以下作业：1.复习电势差的概念和电势差与电场强度的关系。2.完成课本第XX页的练习题。3.思考电势差在生活中的应用，并尝试举例说明。

-（学生）记录作业要求，准备课后复习和完成作业。

六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-电势差与电场强度的理论推导：通过数学公式推导电势差与电场强度关系的理论基础，加深学生对公式的理解。

-电势差在电路中的应用实例：介绍电势差在电路设计、电压测量、电池工作原理等方面的具体应用。

-电场强度和电势差在不同介质中的变化：探讨电场强度和电