1.4《电场力的功 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 教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 本节内容位于教科版高中物理必修第三册第一章第四节，是静电场知识体系中的核心环节。教材从功和能量的角度切入，引导学生理解电场力做功的特点，并由此引出电势能的概念。这一节在知识结构上承前启后：既是对前面“库仑定律”“电场强度”的深化应用，又为后续学习“电势”“电势差”“等势面”以及电路中的电压概念奠定基础。教材通过类比重力场中重力做功与重力势能的关系，帮助学生构建电势能的物理图景，体现了物理学中“类比迁移”的思想方法。 学情分析 高二学生已具备一定的力学基础，掌握了功、动能、重力势能等基本概念，也初步了解了电场的基本性质。但将“功—能”关系迁移到电场中仍存在认知障碍，尤其是对“电场力做功与路径无关”这一抽象特性缺乏直观体验。此外，学生在处理矢量与标量混合问题时容易混淆方向性与能量守恒逻辑。针对这些困难，教学中应强化实验演示与情境模拟，借助多媒体动画展示不同路径下电场力做功情况，辅以小组合作探究活动，提升学生的空间想象能力和逻辑推理能力。 课时教学目标 物理观念 1. 理解电场力做功的特点，掌握其计算公式W = qEd（匀强电场）及一般表达式W = qU；能够辨析电场力做功与路径无关的本质特征。 2. 建立电势能的概念，理解电势能变化与电场力做功之间的关系ΔEp = -W电，能判断电荷在电场中移动时电势能的增减情况。 科学思维 1. 运用类比法，将重力场中重力做功与重力势能的关系迁移到电场中，形成“功—能转化”的系统性思维框架。 2. 通过分析带电粒子在电场中的运动轨迹与能量变化，发展模型建构与逻辑推理能力，提升解决综合性问题的思维品质。 科学探究 1. 设计并参与模拟实验，观察电荷在不同路径下移动时电场力做功是否相同，验证“电场力做功与路径无关”的规律。 2. 在教师引导下提出假设、收集数据、归纳结论，经历完整的科学探究过程，增强实证意识与协作能力。 科学态度与责任 1. 认识到电势能是电磁现象中普遍存在的能量形式，在现代科技如粒子加速器、静电除尘等领域有广泛应用，激发探索自然的兴趣。 2. 养成严谨求实的科学态度，在讨论与交流中尊重他人观点，勇于表达独立见解，体现合作精神与社会责任感。 教学重点、难点 重点 1. 掌握电场力做功的计算方法及其与路径无关的特性。 2. 理解电势能的概念，明确电场力做功与电势能变化的关系ΔEp = -W电。 难点 1. 理解“电场力做功与路径无关”的物理本质，建立保守力场的能量观。 2. 区分电势能属于“系统”而非单个电荷所有，理解其相对性和参考点选择的意义。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、类比教学法 教具准备 多媒体课件、静电场模拟软件、带电小球轨道演示仪、激光笔、白板、导学案 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【5分钟】 一、创设生活情境，引发认知冲突 （一）、播放视频：瀑布与滑梯中的能量转化 教师播放一段自然瀑布水流下落与儿童在游乐场滑梯下滑的慢动作视频，同时配以旁白：“水从高处落下，速度越来越快；孩子从滑梯顶端滑到底部，也是越滑越快。这背后是什么能量在起作用？”随后画面切换至两块平行金属板之间悬挂一个带电小球的实验装置，小球在电场中缓慢摆动。“如果这个小球带上了电荷，在电场中移动，它的能量又会发生怎样的变化呢？” 通过对比重力场与电场中物体的运动现象，激发学生思考：是否存在一种类似于“重力势能”的“电势能”？进而引出课题———《电场力的功 电势能》。 （二）、回顾旧知，搭建认知桥梁 教师提问：“在力学中，我们是如何定义重力做功的？它与重力势 ... ...
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