资源简介

(共37张PPT)
第10 章第1节
电势能和电势
人教版普通高中物理必修第三册
学校： 姓名：
教学目标
教材分析
教学反思
教学环节
重点难点
学情分析
02
03
04
05
目录
说课流程
01
06
1
教材分析
普通高中物理课程标准(2020 年修订版)要
求本节课： 知道静电场中的电荷具有电势能。 了解电势能和电势的含义。
我的理解:物理观念方面强调电场存在的能量
属性；科学思维方面强调类比思维在科学推 理与研究中的作用；科学方法方面强调逻辑 推理对于概念具体化、形象化的重要作用。
1. 说课标要求
我的理解：老版教材中将两部分学习内容放在一章的设计虽然体现了静
电场教学内容的统一性，但不利于形成“电场力”和“电场能”的大概 念，而新教材的设计思路更加清晰明了。
2. 说新旧教材区别
本章是高中物理电学内容的第二章。前一
章从力的视角来研究电场性质，而本章则 从“能”的视角进一步研究电场的性质。 能量观是重要的物理概念，电能是形成 “能量观”不可缺少的内容。本章涉及的 电学中的重要概念是学好本章及后续“电 路及其应用”、“电能 能量守恒”等章节 的基础。
3. 说教学背景
单元教学背景
本节两个概念是描述静电场能量性质的物理量，与后续电势差、
电势差与场强的关系等内容联系紧密，用比值法定义电势对电容
等概念的学习也有着重要意义。
课时教学背景
3. 说教学背景
素养 主线
抽象 方法
解决 问题
公式 描述
4. 说单元大任务设计
以大单元为背景，落实STEAM理念，跨学科将所学知识真正应用到生产生 活中；通过实际问题的驱动，学生能够对所学的知识有更加深刻的认识，真 正在素养层面有所提高。
4. 说单元大任务设计
设计 意图
4. 说单元大任务设计
2
学情分析
高一学生经历近一学年的学习已经拥有较高水平记忆、理解、 应用的低阶思维，但分析、综合、 评价和创造的高阶思维相对欠
学生通过上一章的学习，已经对静电场力的性质有一定了解； 通过高一一年的学习，已经初步掌握了使用能量观点解决问题
演绎推理能力相对较低，对电场的能量，抽象概念电 ，电势能和电势的关系等存在一定的理解困难。
的方法。
学生因
势
认知能力
学习困难
知识储备
学情分析
缺。
3 4
教学目标和重难点
通过单元挑战性任务：鉴定高压静电保鲜技术的真伪并推广， 让学生体会到物理知识与生产生活的密切联系，培养学生的 科学态度与社会责任。
难点
通过类比思想，类比重力做功、重力势能、场强的比值定义 等， 归纳总结出电场能量角度相关概念的特点。
通过类比重力势能引入电势能，理解电势能的变化与静电力 做功的关系，建立电势的概念。 重点
体会能量观点是分析物理问题的重要方法，理解电势是从能 的角度描述电场的物理量，认识到物理学的和谐统一性。
科学态度与责任
科学探究
科学思维
物理观念
教学目标和重难点
5
教学环节
生成
建构
1.做实验，引新课 2.类比得出做功特点 1.静电力做功与电势 能改变的关系 2.电势能的计算 1.电势的比值定义 2.电势的能量属性
升华
静电场中臭氧的产生
大任务
结合已学 知识，从 能的角度 了解电场 的性质
通过类比、建模、推理、实验、 应用等教学环节，构建支架， 促进学生知识的生成和内化。
构建基于学情的自主课堂， 培养学生思维的连续性，实 现从知识到素养的跨越。
体会科学 ·技术 ·社会 ·环 境之间的关系，培养学生科 学态度与社会责任。
任务1
电场力做功特点
任务2
电势能
单元挑战任务
子任务
任务3
电势
创设真实的情境，激发学生 的学习兴趣。
基于深度学习的探究式教学策略与流程
教学环节流程
情境
1.教师活动： 演示实验 “会跳舞的小球”
做实验 引新课
以演示实验和学生实验的形式展开新课，极大地激发了学生内隐的学习动力， 再以问题链驱动，可以促使学生自觉参与建构性学习。
2.学生活动： 演示 静电释放器 课堂分享家庭实验：静电章鱼
做实验 引新课
设计
意图
创设情境，提出问题
速度： 102m/s
速度： 107m/s
速度： 103m/s
问题链驱动：
问题 1：从力学角度思考，小球为什么会被弹开 (“跳舞”) ？
问题 2：带电小球被弹开，说明获得了什么能？
问题 3：根据动能定理，带电小球的动能增加了，是什么力做功的结果
？
问题 4：动能增加通过静电力做功实现，思考静电力做功有怎样的特点
(提示：以匀强电场中点电荷为例思考)
问题1和2 ，调动了学生头脑中的知识储备，为新概念的提出提供了方便。问
题 3和4给学生带来疑惑，创造了思维的挑战性。将能量与做功紧密联系起来， 自然而然地过渡到对静电力做功特点的教学。
任务一：电场力做功的特点
设计
意图
电场
+q
F
场的方向
功能关系
从万有引力定律与库仑定律表达式的相似性，引发学生思考重力场与电场的 相似性，为解决问题提供线索。
关注相似，寻求方法
F
地球
类比
设计
意图
重力场
m
重力场强度g
电场强度E
场的方向
-q
渗透物理学中常用的“类比法”，为静电场相关学习架设支架。求解过程中还 涉及“微元法” 、“化曲为直”的思想，类比重力做功可降低理解难度。问题3 引导学生通过势能变化研究做功问题，自然地引出电势能的概念。
问题链：
问题 1 ：静电力做功有什么特点？
问题 2：有没有似曾相识的感觉？
问题 3: 求解重力做功的两种方法是？
非匀强电场情况如何？
构建模型： 如图，在匀强电场中把正电荷q沿三种不同的路径从A点 移到B点，求静电力做的功分别是多少？
用问题促进思维加工
设计
意图
乙
丙
甲
q F
M
A
θ
B
E
+
类比重力势能，进行深度的思维加工，从而建立电势能概念，突破难点。让 学生感受到解决重力场和电场思考路径是一样的，降低了难度，实现能量在 不同主题中的进阶和发展。
W电= EKB-EKA
W电=EKB-EKA=EA-EB
静电力做功是否也对应着 一种与位置相关的能量？
动能增加等于某种能量的减少
若EpB= 0，则EpA= WAB
任务二：认识电势能
W电=EPA-EPB
F
+ θ 乙
能量守恒
设计
意图
动能定理
丙
甲
M
A
q
B
E
即电势能等于从该点移到零势能处过程中电场力所做的功。
3. 单位： 焦耳(J)
4. 标矢量： 标量
5.静电力做功与电势能关系： WAB= EpA – EpB= - ΔEp
1. 定义： 电荷在静电场中所具有的势能叫做电势能，用EP表示。
2. 大小： 若EpB= 0 ， 则EpA= WAB
电场力做正功， WAB＞0，Ep减小 电场力做负功，WAB＜0，Ep增加
类比
重力做正功， WG＞0，Ep减小 重力做负功，WG＜0，Ep增加
演绎推理，建构概念
问题链：
问题 1：本习题中的第 3 问大家可
以求出电荷在 A 点的电势能吗？
问题 2：若设 B 点为零势能点，现
在可以求了吗？
问题 3：若改为 AB 的中点 O 为零
势能点，A 点 的电势能又是多少 ？你发现了什么？
通过问题链驱动，加深学生对于电势能零点的认识，并体会零势能点的选取不 同，电势能的大小也不同。进一步体会其与重力势能的相似性。
例题展示，创设情境
设计
意图
问题链：
问题 4：若把匀强电场撤掉，电荷
还会有电势能吗？
问题 5：说明了电势能是电场和电
荷共有的， 即具有 … … ？
问题 6：我们以前学过的哪种能量
也具有该性质？
通过问题链驱动，基于与重力势能系统性的类比，学生很容易利用教师建 立的支架，体会到电势能具有的系统性。
例题展示，创设情境
设计
意图
问题链：
问题 7：第 4 问通过计算发现，不同的
电荷在电场中同一点的电势能不同，并 不能用电势能来表示电场中能的性质！ 电场中能的性质应该由电场本身来决定， 而与试探电荷无关，用什么物理量才能 体现电场的能量属性呢？
怎样才能与试探电荷的电荷量无关呢？ 大家可以想想电场强度的概念。
类比电场强度比值
再次类比，引出电势
提示
定义电势
电场强度E
电势p
物理意义 反映电场力的性质
反映电场能的性质
决定因素 由电场本身决定， 与检验电荷无关
由电场本身决定，
与检验电荷无关
定义式
量性 矢量
标量，正负表示大小
通过列表类比，让学生更直观清楚地看到电场强度与电势的异同点，更好地 体现出了物理知识的系统系，也让学生对电场强度和电势的理解更为深刻。
请同学们通过列表方式比较电场强度和电势，思考二者有什么异同？
任务三：认识电势
设计
意图
类比
为了使学生对电势有更形象化的理解，采用电势和地势的类比，将电势的物理 本质与学生已有知识建立实质性联系，通过跨学科学习，理解电势概念。
地势有急有缓，电势有没有这样的特征呢？
类比
类比分析，建立概念
设计
意图
B
C
地势
电势
A
E
通过课后布置相关资料搜集工作，与本节课所学内容相结合，体会科学知识在 生产生活中的应用价值，渗透跨学科教育理念。
单元挑战子任务落地
设计
意图
与路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关
二、 电势能EP
功能关系： WAB =EPA-EPB
相对性： 一般选择地面或无穷远处为零势能面
板书设计：
第一节 电势能和电势一、 电场力做的功
三、电势p 定义式：
标量性：正负表示大小
板书设计
6
教学反思
设计亮点 1 ：大单元教学设计
生物学保鲜途径：
1. 杀灭微生物，防 止水果霉变腐烂
。
2. 降低水果呼吸消 耗，从而保证水果 品质。
设计亮点 2 ：跨学科融合
设计亮点 2 ：跨学科融合
①通过问题链驱动，按照逻辑顺序设置问题，不断激活学生思维，对概念 的认识呈螺旋形上升。 ②通过“类比”思想，寻找物理规律的统一性，为学生的学习创设“支架 ” ，有利于学生对新知识的快速掌握。 ③在秉承培养学生物理核心素养的理念下，本节课完成了帮助学生理解、 掌握和应用概念的教学目标。
反思总结
感谢倾听
人教版普通高中物理必修第三册
学校： 姓名：

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