2.2 电势与等势面 课时教案（表格式）2025--2026年鲁科版高中物理必修第三册

2.2《电势与等势面》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二节，是静电场知识体系中的核心概念之一。电势作为描述电场能量性质的重要物理量，与前面学习的电场强度形成“力”与“能”的双重视角，体现了物理学科中“从不同维度研究同一现象”的科学思维。教材通过类比重力势能引入电势概念，帮助学生建立知识迁移的桥梁，并借助等势面的几何描述，将抽象的电势分布可视化，增强空间想象能力。本节内容为后续学习电势差、电场与电势的关系、带电粒子在电场中的运动等打下坚实基础，具有承上启下的关键作用。 学情分析 高二学生已具备一定的抽象思维能力和空间想象力，掌握了重力场中重力势能的概念，具备类比学习的基础。但在理解电势这一标量场时，容易与矢量场的电场强度混淆，难以摆脱“力”的思维定式。同时，等势面的空间分布较为抽象，学生在构建三维空间模型时存在困难。此外，学生对“电势是相对量”“零势点可任意选取”等概念理解不深，易产生认知冲突。因此，教学中需通过具体情境、实验演示和动态模拟，强化概念建构过程，引导学生从“做功”角度理解电势的本质，突破思维障碍。 课时教学目标 物理观念 1. 理解电势的概念，掌握其定义式φ = Ep/q，能解释电势是描述电场能量属性的物理量，明确其标量性与相对性。 2. 理解等势面的概念，掌握其基本特点，能识别常见电场（如点电荷、匀强电场）的等势面分布，并理解等势面与电场线的关系。 科学思维 1. 能通过类比重力势能的方法建构电势概念，发展类比推理能力；能从静电力做功与路径无关的特性出发，理解电势能变化与电场力做功的关系，形成逻辑推理链条。 2. 能运用等势面模型分析电场中能量分布，结合电场线进行综合判断，提升空间想象与模型建构能力。 科学探究 1. 能设计简单方案验证等势面上移动电荷电场力不做功，体验科学探究过程。 2. 能利用模拟软件或实验装置观察等势面分布，收集数据并进行分析，提升实验设计与数据分析能力。 科学态度与责任 1. 在探究过程中保持严谨求实的科学态度，尊重实验事实，勇于质疑与交流。 2. 认识到电势与等势面在科技生活中的广泛应用（如心电图、电场防护），增强将物理知识服务于社会的责任意识。 教学重点、难点 重点 1. 电势的概念及其定义式φ = Ep/q的理解与应用。 2. 等势面的基本特点及其与电场线的关系。 难点 1. 理解电势的相对性与零势点的选择。 2. 建立等势面的空间分布模型，理解其与电场强度方向的垂直关系。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、类比法 教具准备 多媒体课件、等势面演示仪、导电纸、探针、电压表、点电荷电场线与等势面三维模型 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，激发思考 【5分钟】 一、类比引入，唤醒旧知 （一）、回顾重力势能，建立类比桥梁 教师在多媒体屏幕上展示一个山坡上的小球，提问：“当小球从高处滚下时，它的重力势能如何变化？这种变化与什么力做功有关？”引导学生回忆：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。进一步追问：“我们用什么物理量来描述物体在重力场中的能量状态？它与哪些因素有关？”学生回答后，教师板书：重力势能Ep = mgh，其中h是相对于参考平面的高度。 接着，教师切换画面，展示一对带正负电的点电荷，提出问题：“在电场中，一个试探电荷从A点移动到B点，它的电势能是否也会发生变化？这种变化又与什么力做功有关？”引导学生思考静电力做功与电势能变化的关系，类比得出：静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加。此时，教师强调：“就像高度h描述了重 ... ...