2.1 静电力做功与电势能 课时教案（表格式）2025--2026年鲁科版高中物理必修第三册

2.1《静电力做功与电势能》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 鲁科版高中物理必修第三册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容位于鲁科版高中物理必修第三册第二章第一节，是“静电场”单元的承上启下部分。在学生已掌握库仑定律、电场强度等基本概念的基础上，进一步引入静电力做功的特点和电势能的概念，为后续学习电势、电势差、电容器等内容奠定理论基础。教材通过类比重力做功引出静电力做功与路径无关的特性，进而定义电势能，逻辑清晰，层次分明，体现了从现象到本质、从具体到抽象的科学思维过程。 学情分析 高二学生已具备一定的力学知识基础，熟悉重力做功与重力势能的关系，具备初步的能量观念和功能关系理解能力。但对“场”的抽象性仍存在认知障碍，容易将电场视为实体而非物理模型。此外，学生在处理矢量与标量转换、保守力与非保守力区分方面尚不熟练。部分学生可能混淆“电势”与“电势能”，需通过情境对比和类比强化辨析。教学中应注重从生活实例出发，借助可视化手段降低抽象性，并通过合作探究促进深层理解。 课时教学目标 物理观念 1. 理解静电力做功的特点，知道其与路径无关，只与初末位置有关； 2. 掌握电势能的概念，能运用公式WAB = EpA - EpB进行简单计算，并理解其正负含义。 科学思维 1. 能通过类比重力场中重力做功与重力势能的关系，迁移构建静电场中的能量模型； 2. 能运用功能关系分析带电粒子在电场中的运动问题，提升模型建构与推理能力。 科学探究 1. 经历“提出问题—猜想假设—理论推导—得出结论”的探究过程，体会物理学的研究方法； 2. 在小组合作中设计并讨论静电力做功的计算方案，发展交流与协作能力。 科学态度与责任 1. 感受物理规律的普遍性与统一美，增强探索自然奥秘的兴趣； 2. 认识电势能在现代科技（如示波器、质谱仪）中的应用价值，树立学以致用的责任意识。 教学重点、难点 重点 1. 静电力做功与路径无关的特点及其推导过程； 2. 电势能的概念建立及功能关系表达式WAB = EpA - EpB的理解与应用。 难点 1. 理解电势能属于系统所有而非单个电荷所有； 2. 区分电势能与电势，避免概念混淆。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、类比迁移法、讲授法、合作学习法 教具准备 多媒体课件、动画演示视频、静电场线图、探究任务单、实物投影仪 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，激发思考 【5分钟】 一、创设生活情境，引发认知冲突。 （一）、播放视频：无人机在空中沿不同轨迹飞行。 教师播放一段无人机从地面起飞，分别以直线、折线、曲线三种路径上升至同一高度后悬停的视频片段。随后提问：“如果这是一架携带电荷的小飞行器，在匀强电场中从A点移动到B点，沿着不同的路径飞行，静电力所做的功是否相同？” 引导语：我们都知道，在地球表面，无论物体走什么路径，只要起点和终点的高度差一样，重力做的功就相等。那么，在电场中，静电力是否也有类似的性质？这个问题看似简单，却隐藏着电磁学中最深刻的对称之�———保守力的本质。 （二）、回顾旧知，搭建类比桥梁。 教师板书：“重力做功 WG = mgh - mgh = -ΔEp”，并强调：“重力做功只与初末位置的高度有关，与路径无关。这个特点使得我们可以定义一个叫‘重力势能’的状态量。” 追问：“如果我们将‘质量m’换成‘电荷q’，将‘重力加速度g’换成‘电场强度E’，能否在电场中也找到一个类似的能量概念？” 过渡语：正如爱因斯坦所说：“想象力比知识更重要。”今天我们就带着这样的类比思维，走进静电场的能量世界，探寻静电力做功的秘密。 1. 观看视频，思考问题。 2. 回忆重力做功特点。 3. 参与讨论，提出猜想。 4. 明确学习目标。 评价任务 猜想合理： 类比迁移： 参与度 ... ...