(教学设计)第10章 第3节 电势差与电场强度的关系2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)

(教学设计)第10章第3节电势差与电场强度的关系2023-2024学年新教材高中物理必修第三册(人教版2019)主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为《高中物理必修第三册(人教版2019)》第10章第3节“电势差与电场强度的关系”。教学内容围绕电势差与电场强度之间的数学关系，以及如何运用这一关系解决实际问题展开。具体内容包括电势差的定义、电场强度的表达式、匀强电场中电势差与电场强度的计算方法。

教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在之前的学习中掌握了电场、电势的基本概念，理解了电场力做功与电势差的关系，为本节课探讨电势差与电场强度之间的关系奠定了基础。此外，学生在数学课程中学习了导数的概念，有助于理解电场强度与电势变化率之间的关系。通过本节课的学习，学生将能够将物理知识与数学工具相结合，深入理解电场与电势的内在联系。核心素养目标本节课的核心素养目标为培养学生以下能力：

1.掌握物理概念与原理：通过电势差与电场强度关系的学习，深入理解物理现象，形成系统的物理知识体系。

2.科学思维：运用数学工具分析电势差与电场强度的关系，培养逻辑思维和抽象思维能力。

3.科学探究：通过实验探究电场强度与电势变化的关系，学会设计实验、分析数据，提高解决问题的能力。

4.科学态度与责任：认识物理知识在实际应用中的价值，激发对科学的兴趣，形成积极的学习态度和责任感。教学难点与重点1.教学重点

-电势差与电场强度之间的数学关系，特别是电场强度E等于电势差ΔV与距离d的比值。

-匀强电场中电势差与电场强度的计算方法。

-通过电势线图理解电场强度与电势差的关系。

2.教学难点

-理解电势变化率的概念，并将其与电场强度联系起来。

-在非匀强电场中，如何根据电势差计算电场强度，以及如何运用积分方法处理曲线电势线。

-学生在实验探究中，如何准确地测量电势差，并由此推算出电场强度，注意实验误差的分析与处理。

-将理论知识与实际应用结合，解决具体问题，如计算特定电场中的电势差或电场强度。

在教学中，需针对重点内容进行反复讲解和练习，确保学生掌握核心知识。针对难点，通过直观演示、实验操作、数学推导等教学方法，帮助学生形象化理解，并提供足够的时间进行讨论和疑问解答，以突破学习难点。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略1.选择教学方法：

-采用讲授法，结合物理概念和数学表达式，讲解电势差与电场强度的关系。

-引入讨论法，鼓励学生就电场强度与电势变化率之间的关系进行思考与交流。

-实施案例研究，通过分析特定电场问题，让学生应用所学知识解决问题。

2.设计教学活动：

-安排实验活动，让学生亲自动手测量电势差，观察并分析实验结果。

-创设互动游戏，如电场线模拟，帮助学生形象地理解电场强度与电势差的空间分布。

3.确定教学媒体使用：

-利用多媒体演示电势线图、电场线图，以及电场强度与电势差的关系动画。

-使用实物模型，展示电场分布，增强学生对抽象概念的理解。

-通过教学软件，模拟电场计算，让学生在虚拟环境中感受电场的变化。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-利用多媒体展示日常生活中的静电现象，如摩擦起电、静电吸附等，引发学生对电场和电势差的兴趣。

-提出问题：“静电现象背后的电场是如何产生的？电势差与电场强度之间有什么关系？”激发学生的求知欲。

2.讲授新课（15分钟）

-通过讲解电势差与电场强度的定义，阐述它们之间的关系，即电场强度E等于电势差ΔV与距离d的比值。

-结合实际例子，解释匀强电场中电势差与电场强度的计算方法。

-使用动画和实物模型，展示电势线图和电场线图，帮助学生形象地理解电场强度与电势差的空间分布。

3.巩固练习（10分钟）

-设计练习题，让学生计算特定电场中的电势差和电场强度，巩固所学知识。

-组织学生进行小组讨论，分享解题思路，互相学习。

4.课堂提问（5分钟）

-针对教学难点，提问学生关于电势变化率与电场强度的联系，检验学生对知识点的理解程度。

-鼓励学生提问，解答他们在学习过程中遇到的困惑。

5.实验探究（10分钟）

-安排实验活动，让学生分组进行测量电势差的实验，观察并记录实验数据。

-引导学生根据实验数据，推算出电场强度，并分析实验误差。

6.创新教学（5分钟）

-设计角色扮演活动，让学生模拟电场中的电荷，体验电场力做功和电势差的关系。

-利用教学软件，模拟电场计算，让学生在虚拟环境中感受电场的变化。

7.解决问题与核心素养能力拓展（5分钟）

-提供具有挑战性的问题，如非匀强电场中的电势差计算，引导学生运用积分方法解决问题。

-鼓励学生运用所学知识，分析实际生活中的电场问题，提高解决问题的能力。

8.总结与反馈（5分钟）

-教师对本节课的重点知识进行总结，强调电势差与电场强度之间的关系。

-学生分享学习收获，提出对本节课的意见和建议。

总用时：45分钟

在教学过程中，教师需关注学生的参与度和理解程度，适时调整教学节奏和策略，确保教学双边互动，提高学生的学习效果。同时，注重培养学生的核心素养，将理论知识与实际应用紧密结合，激发学生对物理学科的兴趣。知识点梳理1.电势差的定义：

-电势差是指单位正电荷从一个电势面移动到另一个电势面所做的功。

-电势差的单位是伏特（V），1伏特等于1焦耳/库仑。

2.电场强度的表达式：

-电场强度E是指单位正电荷在电场中所受到的力。

-电场强度的表达式为E=F/q，其中F是电场力，q是电荷量。

-电场强度的单位是牛/库仑（N/C）。

3.电势差与电场强度的关系：

-在匀强电场中，电势差ΔV与电场强度E的关系为ΔV=Ed，其中d是电荷移动的距离。

-电场强度E等于电势差ΔV与距离d的比值。

4.匀强电场中电势差与电场强度的计算方法：

-根据电势差与电场强度的关系，可以通过测量电势差来计算电场强度。

-在匀强电场中，电势差与电场强度的计算公式为E=ΔV/d。

5.电势线图与电场线图：

-电势线图表示空间中各点电势的分布情况，电势线从高电势指向低电势。

-电场线图表示空间中电场强度的分布情况，电场线从正电荷指向负电荷。

-在电势线图和电场线图中，线密集的地方表示电场强度大，线稀疏的地方表示电场强度小。

6.非匀强电场中的电场强度计算：

-在非匀强电场中，电场强度与电势变化率有关，即E=-dV/dr（沿电场线方向）。

-可利用积分方法处理曲线电势线，求解电场强度。

7.实验测量电势差与电场强度：

-使用电势差计、探针等实验器材，测量两点间的电势差。

-根据电势差与电场强度的关系，计算出电场强度。

-注意实验误差的分析与处理。

8.电场与电势的实际应用：

-分析日常生活中的静电现象，理解电场与电势差的作用。

-解决实际问题，如计算特定电场中的电场强度或电势差。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：与本节课相关的物理书籍或文章，如《高中物理知识精要与拓展》、《物理学家传记》等，了解物理学家在电场理论方面的贡献。

-视频资源：观看电场与电势差相关的科普视频，如《电场与我们的生活》、《电势差与电场强度的关系》等，加深对电场概念的理解。

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后自主阅读相关书籍和文章，了解电场与电势差的发展历程，拓展知识面。

-学生观看科普视频，学习电场与电势差在实际应用中的例子，提高学习兴趣。

-教师提供阅读材料和视频资源的清单，为学生提供自主学习的方向。

-教师在课后为学生解答疑问，帮助学生巩固所学知识，提高自主学习效果。板书设计①重点知识点：

-电势差的定义与单位

-电场强度的表达式与单位

-电势差与电场强度的关系（ΔV=Ed）

-匀强电场中电势差与电场强度的计算方法

-电势线图与电场线图的识别

②关键词：

-电势差

-电场强度

-匀强电场

-电势线图

-电场线图

③核心句式：

-电场强度E=ΔV/d

-电势差ΔV=Ed

-E=-dV/dr（非匀强电场）

板书设计：

```

电势差与电场强度的关系

-------------------------

1.电势差定义：ΔV=W/q

2.电场强度：E=F/q

3.关系：ΔV=Ed（匀强电场）

4.计算：E=ΔV/d

5.电势线与电场线

6.非匀强电场：E=-dV/dr

```

板书设计采用清晰的序号和简洁的表述，突出重点知识点和关键句式，使学生能够一目了然地把握本节课的核心内容。同时，通过合理的布局和美观的字体，增加板书的艺术性和趣味性，激发学生的学习兴趣。教学反思与总结在本节课的教学过程中，我采用了讲授、实验、讨论等多种教学方法，力求让学生在理解电势差与电场强度关系的基础上，提高解决问题的能力。回顾整个教学过程，我认为以下几点值得反思：

1.在导入环节，通过展示生活中的静电现象，成功激发了学生的学习兴趣。但在引导学生提出问题时，部分学生显得不够积极，可能是我引导方式不够恰当，今后需注意改进。

2.在讲授新课环节，我注重讲解与实际例子的结合，使学生能够更好地理解电场强度的计算方法。然而，在讲解非匀强电场中的电场强度计算时，部分学生表现出了一定的困惑。我意识到，对于这部分难点内容，需要更加耐心地进行讲解和辅导。

3.在巩固练习环节，我设计了具有针对性的练习题，让学生在实践中巩固所学知识。但从学生的完成情况来看，部分题目仍存在难度，今后需要更加合理地设计练习题，以适应不同层次的学生。

4.在课堂提问环节，我发现部分学生对电势变化率与电场强度的联系理解不够深入。为此，我及时进行了针对性的解答和辅导，提高了学生的理解程度。

5.实验探究环节，学生分组进行实验，提高了动手能力。但在实验数据处理方面，部分学生仍存在困难。今后，我需要在实验教学中加强对学生数据处理能力的培养。

教学总结：

1.学生在知识方面，掌握了电势差与电场强度的定义、关系以及计算方法，能够运用所学知识解决实际问题。

2.技能方面，通过实验和讨论，学生提高了动手操作能力和团队协作能力。

3.情感态度方面，学生对物理学科的兴趣得到了提高，学习积极性不断增强。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

1.在导入环节，增加学生参与度，鼓励他们积极提问，提高课堂氛围。

2.针对难点内容，采用多种教学方法，如案例研究、数学推导等，帮助学生深入理解。

3.合理设计练习题，注意梯度，使不同层次的学生都能得到有效训练。

4.加强实验教学中学生数据处理能力的培养，提高实验教学质量。

5.课后加强辅导，关注学生个体差异，提高教学效果。课堂-在课堂上，我通过提问、观察和讨论等方式，了解学生对电势差与电场强度关系的理解程度。我发现大部分学生能够掌握基本概念，但在应用这些概念解决具体问题时，部分学生仍存在困难。

-为了解决这些问题，我在课堂上进行了及时的解答和辅导，帮助学生深入理解难点内容。同时，我也鼓励学生之间互相讨论和合作，以提高他们的解决问题能力。

-通过课堂评价，我发现学生在理解电势变化率与电场强度的联系方面还有待提高。为了帮助学生更好地理解