1.4电场力的功 电势能 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

1.4电场力的功电势能教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教材分析本节课选自物理教科版（2019）必修第三册，对应章节为第1.4节“电场力的功电势能”。本节课是电场这一章的重要内容，涉及电场力对电荷所做的功以及电势能的概念，为后续学习电场强度、电势等概念打下基础。

本节课内容主要包括两个部分：一是电场力的功，二是电势能。电场力的功是指电场力对电荷所做的功，而电势能则是指电荷在电场中具有的能量。这两个概念都是电场的基本性质，对于理解电场的作用和电荷的运动具有重要意义。

在教学过程中，教师需要引导学生通过实验和分析，理解电场力的功和电势能的概念，并能够运用这些概念来解决实际问题。同时，教师还需要注意将电场力的功和电势能的概念与电场强度、电势等概念进行联系和对比，帮助学生建立完整的电场知识体系。二、教学目标分析本节课的教学目标主要从核心素养目标方面进行设计，以培养学生的物理学科核心素养为目标。具体目标如下：

1.知识与技能目标：通过本节课的学习，学生能够掌握电场力的功和电势能的概念，了解电场力的功与电势能之间的关系，并能运用这些概念来解决实际问题。

2.过程与方法目标：学生在学习过程中，能够通过实验和分析，理解电场力的功和电势能的概念，培养学生的实验观察能力和分析问题的能力。

3.情感态度与价值观目标：通过本节课的学习，学生能够认识到电场力的功和电势能的重要性，培养学生的科学精神和创新意识，激发学生对物理学科的兴趣。

本节课的教学目标设计，旨在通过引导学生学习电场力的功和电势能的概念，培养学生的物理学科核心素养，使学生能够运用所学知识解决实际问题，培养学生的实验观察能力和分析问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣，培养学生的科学精神和创新意识。三、重点难点及解决办法重点：

1.电场力的功：理解电场力对电荷所做的功及其与电势差的关系。

2.电势能：掌握电势能的定义，理解电势能的变化与电场力的功的关系。

难点：

1.电场力的功的计算：如何正确计算电场力对电荷所做的功。

2.电势能的理解：如何正确理解电势能的概念及其与电场力的功的关系。

解决办法：

1.对于电场力的功的重点，通过实验和例题，让学生直观地感受电场力的功与电势差的关系，从而加深理解。

2.对于电势能的理解难点，可以通过类比重力势能的概念，让学生更容易理解电势能的概念。

3.对于电场力的功的计算难点，可以通过具体的例题和练习，让学生在实践中掌握电场力功的计算方法。

4.对于电势能的理解难点，可以通过具体的例题和练习，让学生在实践中理解电势能的变化与电场力的功的关系。四、教学资源1.软硬件资源：多媒体投影仪、计算机、物理实验器材等。

2.课程平台：物理教学软件、在线学习平台等。

3.信息化资源：电子教材、教学视频、网络资料等。

4.教学手段：实验教学、小组讨论、问题引导、案例分析等。五、教学流程本节课的教学流程分为课前、课中和课后三个部分，具体安排如下：

课前：

1.布置预习任务：要求学生在课前阅读教材相关内容，了解电场力的功和电势能的基本概念。

2.收集资料：鼓励学生通过网络、图书馆等途径收集有关电场力的功和电势能的资料，为课堂讨论做好准备。

课中：

1.导入新课（5分钟）：通过一个简单的实验，引导学生观察电场力的作用，激发学生的兴趣，引出本节课的主题。

2.讲解电场力的功（10分钟）：通过多媒体投影仪展示电场力的功的计算公式，结合具体的例题，让学生了解电场力对电荷所做的功与电势差的关系。

3.讲解电势能（10分钟）：通过类比重力势能的概念，帮助学生理解电势能的定义，并通过例题展示电势能的变化与电场力的功的关系。

4.实验教学（10分钟）：安排学生进行实验，亲身体验电场力的功和电势能的概念，加深对知识的理解。

5.小组讨论（5分钟）：将学生分成小组，讨论电场力的功和电势能的应用实例，培养学生的团队合作能力和分析问题的能力。

6.总结与归纳（5分钟）：教师对课堂内容进行总结，强调电场力的功和电势能的概念及其重要性，帮助学生建立完整的知识体系。

课后：

1.布置作业：要求学生完成相关的练习题，巩固课堂所学知识。

2.安排复习：鼓励学生在课后复习课堂内容，加深对知识的理解。

3.开展拓展活动：组织学生参加有关电场力的功和电势能的拓展活动，激发学生对物理学科的兴趣。

教学流程的设计旨在通过实验、讲解、讨论等方式，让学生在实践中理解电场力的功和电势能的概念，培养学生的物理学科核心素养。同时，通过课后作业和拓展活动，巩固学生的知识，激发学生对物理学科的兴趣。六、教学资源拓展一、拓展资源：

1.电场力的功和电势能的应用实例：介绍电场力的功和电势能在生活中的应用，如电力系统、电子设备等。

2.电场力的功和电势能的历史发展：介绍电场力的功和电势能概念的发展历程，包括著名科学家和他们的贡献。

3.电场力的功和电势能的实验研究：介绍有关电场力的功和电势能的实验研究，包括实验原理、实验方法和实验结果。

4.电场力的功和电势能的数学表达：介绍电场力的功和电势能的数学表达方式，包括公式和推导过程。

二、拓展建议：

1.学生可以阅读相关书籍，深入了解电场力的功和电势能的概念及其应用。

2.学生可以参加相关的讲座和研讨会，与专业人士交流，了解电场力的功和电势能的最新研究进展。

3.学生可以参加相关的实验活动，亲身体验电场力的功和电势能的实验过程，加深对知识的理解。

4.学生可以参与相关的课题研究，通过实际操作和数据分析，深入探讨电场力的功和电势能的问题。七、反思改进措施1.实验教学：通过实验教学，让学生亲身体验电场力的功和电势能的概念，加深对知识的理解。

2.小组讨论：通过小组讨论，培养学生的团队合作能力和分析问题的能力。

3.问题引导：通过问题引导，激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力。

在教学过程中，存在以下主要问题：

1.学生对电场力的功和电势能的理解不够深入，需要在教学过程中进一步加强引导和讲解。

2.部分学生的实验操作能力较弱，需要在实验教学过程中加强指导。

3.教学进度较快，部分学生可能跟不上，需要在教学中适当放慢速度，确保每个学生都能跟上教学进度。

针对以上反思，今后的改进措施如下：

1.在教学过程中，针对电场力的功和电势能的概念，加强引导和讲解，确保学生能够充分理解。

2.在实验教学过程中，加强对学生的指导，确保每个学生都能正确进行实验操作。

3.适当放慢教学进度，确保每个学生都能跟上教学进度，避免出现学生跟不上的情况。八、教学评价与反馈1.课堂表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况以及与同学的合作交流情况，评价学生的课堂表现。

2.小组讨论成果展示：通过小组讨论成果展示，评价学生对电场力的功和电势能概念的理解程度，以及学生的团队合作能力和分析问题的能力。

3.随堂测试：通过随堂测试，评价学生对电场力的功和电势能概念的理解程度，以及学生的计算能力和解决问题的能力。

4.作业完成情况：通过检查学生的作业完成情况，评价学生对电场力的功和电势能概念的理解程度，以及学生的自主学习能力和解决问题的能力。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和作业完成情况等方面的表现，教师给予相应的评价和反馈，以帮助学生提高学习效果。典型例题讲解例题1：

一个电荷量为+Q的点电荷，从电势为零的点A移动到电势为V的点B，求电场力对电荷所做的功。

解答：

电场力对电荷所做的功W等于电荷量Q与电势差V的乘积，即W=QV。

例题2：

一个电荷量为+Q的点电荷，从电势为零的点A移动到电势为V的点B，求电势能的变化量。

解答：

电势能的变化量ΔPE等于电势差V乘以电荷量Q，即ΔPE=QV。

例题3：

一个电荷量为+Q的点电荷，从电势为零的点A移动到电势为V的点B，求电场力的功与电势能的变化量的关系。

解答：

电场力的功与电势能的变化量之间的关系是W=-ΔPE，其中负号表示电场力对电荷做负功，电势能增加。

例题4：

一个电荷量为+Q的点电荷，在电场力作用下，从电势为零的点A移动到电势为V的点B，求电场力的功与电势能的变化量的关系，并计算电场力的功。

解答：

电场力的功与电势能的变化量之间的关系是W=-ΔPE，其中负号表示电场力对电荷做负功，电势能