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高中1-4电势能和电势教案

高中1-4电势能和电势教案
高中1-4电势能和电势教案

(1)理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

(2)理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。

(3)明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。

(4)了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。

2.过程与方法

(1)通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。

(2)培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。

(3)通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。

3.情感、态度与价值观

(1)尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。

(2)利用等势面图像的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。

(3)在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。

【教学重点和难点】

1.重点

理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

2.难点

掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。

【教学方法】

类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件

【教学过程】

复习前面相关知识。

1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。

2.复习功和能量的关系:如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手,

提出问题:是什么转化为试探电荷的动能?

一、静电力做功的特点

结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A 运动到B电场力做功的情况。

(1)q沿直线从A到B

(2)q沿折线从A到M、再从M到B

(3)q沿任意曲线线A到B

结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos

与重力做功类比,引出结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。

拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。

二、电势能

寻找类比点:力做功只与物体位置有关,而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢?属于什么能?

(移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。)

思考:静电力做功也与路径无关,是否隶属势能?我们可以给它一个物理名称吗?

1.电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能我们叫做电势能。电势能用E p表示。

【思考与讨论】如果做功与路径有关,那能否建立电势能的概念呢?

2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系

通过知识的类比,让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。

静电力做的功等于电势能的变化。

功是能量变化的量度。

电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而他们总量保持不变。

W AB=-(E pB-E pA)=E pA-E P

【思考讨论】对不同的电荷从A运动到B的过程中,电势能的变化情况:

正电荷从A运动到B做正功,即有W AB>0,则E pA>E pB,电势能减少。

(1)正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。

负电荷从A运动到B做正功,即有W AB<0,则E pA>E pB,电势能增加。

(2)负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。

对此分析得出:电势能为系统所有,与重力势能相类似。

3.求电荷在某点处具有的电势能

问题讨论:在上面讨论的问题中,请分析求出A点的电势能为多少?

学生思考后无法直接求出,不妨就此激励学生,并提出类比方法。

类比分析:如何求出A点的重力势能呢?进而联系到电势能的求法。

则 E pA=W AB(以B为电势能零点)

电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。

4.零势能面的选择

通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。

拓展:求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。

将电荷由A点移动到B点,根据静电力做功情况判断。

若静电力做功为正功,电势能减少,电荷在A点电势能大于在B点的电势能。反之静电力做负功,电势能增加,电荷在A点电势能小于在B点的电势能

弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点,判断其做功特点再进行判断。

通过对不同内容的拓展,引导学生能通过自己对不同事例的分析,知道对问题考虑的全面性有所了解,同时能正确认识到在分析问题时还应该思考问题的不同侧面,达到对问题的全面解决。提高思维的深度和发散能力,达到对物理学习全面化的探究要求。

当堂练习:

1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J

的功,再从B移到C,电场力做了×10-5J的功,则

(1)电荷从A移到B,再从B移到C的过程中电势能共改变了多少?

(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?

(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?

2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10-6J的功,那么 ( )

A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能

B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能

C.电荷的电势能减少了5×10-6J

D.电荷的动能增加了5×10-6J

3、如图1所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下的结论正确的是()

A.把正电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能减少

B.把正电荷从a移到b,电场力做负功,电荷的电势能增加

C.把负电荷从a移到b,电场力做正功,电荷的电势能增加

D.从a到b电势逐渐降低

三、电势:

通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。参阅P20图1。4--3

(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。用表示。标量,只有大小,没有方向,但有正负。

(2)公式:(与试探电荷无关)

(3)单位:伏特(V)

(4)电势与电场线的关系:

电场线指向电势降低的方向。

电势顺线降低;顺着电场线方向,电势越来越低。

与电势能相似,我们知道E p有零势能面,因此电势也具有相对性。

引导学生得出:应该先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势。

(5)零电势位置的规定:

电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分,是由于其零电势的选择决定。

通常以大地或无穷远默认为零。

与零电势能的位置规定是否有相似之处呢?

思考与讨论:

参看书上的问题进行思考与讨论,然后思考若是q当做负电荷来进行研究,其结果是否一样呢?

四、等势面

在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后,那我们可以用什么来表示电势的高低呢?

学生:在电场中常用等势面来表示电势的高低。

1.等势面:电场中电势相同的各点构成的面。

寻找等势面:找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。

观看挂图,从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点,进行合理猜想。

2.等势面与电场线的关系

⑴在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,静电力不做功。

W AB=E pA-E Pb=qφA-qφB=0

讨论:什么情况下会出现力做功为零的情况?

引导分析得出:F⊥v

⑵电场线跟等势面一定垂直,即跟电场强度的方向垂直。

引导学生用反证法达到证明的目的,加深对知识点的应用。

而沿着电场线的方向,电势越来越低。

归纳总结可得出:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的,则能得到书上图1.4-5的图形。观看图形或挂图,结合电场线的特点,可得出结论。

⑶等势面越密,电场强度越大。

⑷等势面不相交、不相切。

3.应用等势面:由等势面描绘电场线

方法:先测绘出等势面的形状和分布,再根据电场线与等势面的关系,绘出电场线的分布,于是我们就知道电场的情况了。

当堂练习:

4、有关电场中某点的电势,下列说法中正确的是()

A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定

B、由放在该点的电荷的电量多少来决定

C、与放在该点的电荷的正负有关

D、是电场本身的属性,与放入该点的电荷情况无关

5、关于等势面正确的说法是()

A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功

B.等势面上各点的场强大小相等

C.等势面一定跟电场线垂直

D.两等势面不能相交

6、一个点电荷,从静电场中的a点移至b点,其电势能的变化为零,则()

A.a、b两点的场强一定相等

B.该电荷一定沿等势面移动

C.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的

D.a、b两点的电势相等

7、在匀强电场中有a、b、c三点,位置关系如图所示,其中ab=√3 cm,bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10-8C的点电荷从a 移到b,电场力不做功,而把该电荷从a移到c,电场力做功为×10-7J

(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线

(2)求该匀强电场的电场强度

布置作业:P221、2、3、7

电势能和电势教学设计方案

《电势能与电势》教学设计方案 一、钻研与处理教材 1、本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 2、教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。 3、对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 二、确定课堂教学目标(三维目标) 1、知识与技能: ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2、过程与方法: ·通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语

言分析、思考、描述概念和规律的能力。 、3、情感态度与价值观: ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 三、了解分析学生 1、了解学生的知识基础和能力水平; 2、通过提问了解学生对上节课掌握情况 四、设计教学过程 1、选择适当的教学模式、方法和策略: (1)模式:启发—引导模式、自学—讨论模式、探究模式、课题研究模式、合作学习模式。 (2)方法:讲授法,直观法,实践法,讨论法,谈话法,实验法,阅读法;悬念法,暗示法,图示法等。 (3)策略:诱发学习动机的策略,突出教学重点的策略,化解教学难点的策略;概念转变策略,任务驱动策略,图示策略,分层教学策略,创设情境(探究式教学)的问题探究的策略;结构先行的策略,探究的策略,峰回路转的策略,设置陷阱的策略,以趣激疑的策略,协作学习的策略,提供辩论的策略,以直观促抽象的策略等。

电势能和电势教案

1.4电势能 电势 (一)引入新课 一种方法:复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。 另一种方法:复习功和能量的关系。从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?引入新课。 (二)进行新课 1.静电力做功的特点 结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。 (1)q 沿直线从A 到B (2)q 沿折线从A 到M 、再从M 到B (3)q 沿任意曲线线A 到B 结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ 结论:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。 引入:与重力做功类似,重力做功也与路径无关,只与始末位置有关。同时重力做正功重力势能减小,做负功重力势能增加。那么电场力做功与电势能又有怎样的关系。 2.电势能 (1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。 (2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变化量(类比重力做的功等于重力势能的变化量)。写成式子为:PB PA E E W A B -= (3)注意: ①电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。 (4)求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 引入:根据电场力做功只能判断两点电势能的高低,而不能确定某点的电势能,如何求电荷在电场中某点具有的电势能?若要确定电荷在电场中某位置的电势能,应先规定电场中电势能的零位置 (5)电势能零点的规定 电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0(大地或无穷远默认为零) (6)求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点 电场力所做的功W 的。即E P =W 例:在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电

“电势能与电势”教学设计

选修3-1“电势能与电势”教学设计 江苏省无锡市玉祁中学高金华 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺 垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用 给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 ·通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势 能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语 言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求 知欲。

电势能和电势教学设计

电势能与电势教学设计 安徽蚌埠怀远包集中学王雷 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 ·通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1.重点 ·理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 2.难点 ·掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 【教学课时】2课时 【实验器材准备】挂图 【教学方法】理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究 【教学过程】 复习前面相关知识。 1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。2.复习功和能量的关系:如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么转化为试探电荷的动能?

《电势能与电势》教学设计

《电势能和电势》教学设计 黄孝国皖郎溪县职业教育中心(242131) 【教材分析】 本节容为高二物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学容,第三节是电场强度,第五节是电势差,本节起到承上启下的作用。 教材从电场力对电荷做功的角度出发,得出在匀强电场中电场力做功与电荷的始末位置有关,而与电荷经过的路径无关的结论。进而指出这个结论在任何电场中都是适用的。并将电场力做功的特点与重力做功的特点类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能变化的过程,它不能决定电荷在电场中某点的电势能,因此要选定一个电势能零点。电势的概念既是重点,也是难点。由于学习重力势能时没有学习与电势相对应的物理量,如“重力势”,教材通过类比电场强度的定义方法来定义电势。在引入电势概念之前要先让学生体会到电势能的大小与试探电荷的电荷量有关,不能用来描述电场的性质。要让学生带着寻找一个与试探电荷无关的、完全由电场的性质决定的、可以描述电场能的性质的物理量去学习。等势面的概念是类比地理中的等高线引入的,这一概念学生不难把握,最后教材介绍了等势面的性质及用途。在阐述“等势面一定与电场线垂直”这一性质时,教材运用了反证法。本节容对学生能力的提高和物理知识的灵活运用起到了较好的促进作用。 【教学目标】 1.知识与技能

(1)通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关的特点。 (2)将静电力做功与重力做功进行类比,理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。 (3)知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 (4)知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。 2.过程与方法 (1)通过与前面知识的结合,理解电势能的变化与静电力做的功的关系,从而更好的理解电势能和电势的概念。 (2)培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 (3)通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 (1)尝试运用物理原理和研究方法解决一些抽象物理概念,增强科学探究的价值观。 (2)在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点】 明确静电力做功与电势能变化之间的关系,培养学生的科学探究能力。 【教学难点】 1.电势能概念的建立。

《电势能和电势》示范教案(新人教版)

第四节电势能和电势 【教学目标】 1.知识与技能 (1)理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 (2)理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 (3)明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 (4)了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 (1)通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。 (2)培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 (3)通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 (1)尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 (2)利用等势面图像的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 (3)在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1.重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

2.难点 掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 【教学方法】 类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、多媒体课件 【教学过程】 复习前面相关知识。 1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。 2.复习功和能量的关系:如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么转化为试探电荷的动能? 一、静电力做功的特点 结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A 运动到B电场力做功的情况。 (1)q沿直线从A到B (2)q沿折线从A到M、再从M到B (3)q沿任意曲线线A到B 结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos 与重力做功类比,引出结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。 二、电势能 寻找类比点:力做功只与物体位置有关,而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢?属于什么能? (移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。)

高中物理电势能和电势 教案

电势能和电势 倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,他将在静电力的作用下作加速运动,经过一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。我们知道,这是静电力做功的结果,而功又是能转化的量度,那么,在这一过程中,是什么能转化为试探电荷的动能?这个能具有什么特点?它还可以引申出与它紧密相关哪些物理量?这些物理量具有怎样的性质?这就是本节课我们要讨论的问题。(板书:电势能和电势) 一、静电力做功的特点 让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A 点运动到B点,我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 W=F|AB|=qE|AB| W=F|AB|cosθ=qE|AM| W=W1+W2+W3+… 其中F=qE,结果都一样即:W=qEL AM =qE|AB|cos 结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 二、电势能

力做功只与物体位置有关,而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢?(移动物体时重力做的功与路径无关) 特征或性 质 静电场重力场 a 对场中的电荷有力的 作用对场中的物体有力的 作用 b 用比值“F/q”表示场 的强弱用比值“F/m”表示场 的强弱 可见,静电场与重力场有某些特征是相似的。同一物体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能。静电力做功也与路径无关,那是否也就能建立电势能的概念呢? 1.电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能我们叫做电势能。电势能用E p表示。 2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系 重力做的正功等于减少的重力势能,克服重力做的功等于增加的重力势能,用公式表示为W AB=E pA-E pB=-ΔE p。那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗?克服静电力做的功也等于增加的电势能吗?用公式表示也是W AB=E pA-E pB=-ΔE p吗? 根据动能定理,W AB=E kB-E kA=ΔEk。因为,根据能量守恒增加的动能等于减少的电势能,E kB-E kA=E pA-E pB,所以W AB=E pA-E pB=-ΔEp。

电势能和电势教学设计

第一课时 (一)创设问题情景 1.复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。起到一个承上启下的过渡作用。 2.创设问题情景:在匀强电场中某电由静止释放一试探电荷,静电力将对试探电荷做功使试探电荷获得动能,是什么能转化为试探电荷的动能呢?这种能又该如何量度呢?从而引入新课。 (二)新课教学 1、认识电场力做功的特点 依据“功是能量转化的量度”的思想,要研究问题情境中的能量转化,不妨先从研究电场力做功的问题,自然过渡到分析电场力做功的特点。 呈现问题1:让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点(A、B沿场强方向的距离为L),计算这几种情况下电场力对电荷所做的功。 沿电场线方向运动时,根据恒力做功的计算方法:W=F|AB|=qEL| ; 沿与电场线有一定夹角的直线运动时,根据恒力做功的计算方法:W=F|AB|cosθ=qEL; 沿任一曲线路径运动时,根据选取微元“化曲为直”的思想,求功的累加可得:W=W1+W2+W3+……=qEL | 分析三种情况下的做功的数据结果,结合具体的问题情景,得出初步结论:匀强电场中静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 呈现问题2:让试探电荷q在非匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点,请你尝试计算几种情况下电场力对电荷所做的功,你又有什么新的发现?

根据选取微元“化变为恒、化曲为直”的思想,通过分析计算,进一步得出:上述结论在非匀强电场中也是成立的。 呈现问题3:过去学过的哪种力做功也具有与电场力做功相似的特点?请你列举出它们的相似点。 接着引导学生认识到根据这种相似性,我们可以采用类比研究的方法来认识电场力做功问题,这就为我们研究开始提出的问题提供了有效的路径。 教师讲授:重力场中,被举高的物体因为受到重力作用总有下落的趋势,而在下落过程中重力做功的多少跟路径无关,只跟初末位置有关,因此,我们说重力场中物体具有重力势能,那么,试探电荷在电场中受到电场力总有沿电场力方向运动的趋势,而且电场力做功也跟路径无关,只跟初末位置有关,那么电场中电荷应该也具有一种势能,我们给它取个名字就叫静电势能,简称电势能。电势能用Ep表示。就像重力势能是由物体和地球共有一样,电势能也是电荷和电场所共有。 呈现问题4:重力场中,重力做功的过程中伴随着重力势能与其他形式能量的转化,那么,电场力做功过程中是否也有电势能与其他形式能量的转化呢?请分析开始提出的问题,谈谈你的认识。学生发言后总结出,开始提出的问题中,就是电势能转化为试探电荷的动能。 接着引导学生结合重力场类比定性分析静电力做功与电势能变化的关系 通过知识的类比,让学生能从中感受到新知识的得出也可以通过已有获取。 呈现问题5:静电力做功与电势能变化之间有何定量关系呢? 引导学生认识到:电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而他们总量保持不变。 故有W AB=E KB-E KA=E pA-E pB=-(E pB-E pA)=-△Ep 呈现问题6:如下图,如何确定物体在A点的重力势能呢?通过类比,你认为如何确定试探电荷在A点的电势能比较恰当?

电势能和电势教案(教师版)

4 电势能和电势 教学思路 通过比较重力场与电场——从重力做功引入电场力做功——重力势能引入电势能——零势能点——通过高度引入电势——等高线引入等势面 【对比静电场与重力场】 [引入新课]可见,静电场与重力场有某些特征是相似的。根据两者的相似性,我们是否可以大胆的推测静电场的其他性质?下面我们进一步讨论这一问题。 【电场力做功特点】 属性c:在重力场中,重力做功与路径无关,静电力做功也与路径无关吗? [求证]让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点,我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 W=F|AB|=qE|AB|W=F|AB|cosθ=qE|AM|W=W1+W2+W3+…=qE|AM| 分析三种情况下的做功的数据结果,结合具体的问题情景,从中找到共同点和不同点,联系前面所学的知识,归纳得出相关的物理知识。从中发现问题和知识结论。 结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。 拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。 【电势能】 属性d:移动物体时重力做的功与路径无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。静电力做功也与路径无关,是否隶属势能?我们可以给它一个物理名称吗? [求证]在重力场中由静止释放质点,质点一定加速运动,动能增加,势能减少;如图所示,在静电场中,静电力做功使试探电荷获得动能,是什么转化为试探电荷的动能?(这种能量为电势能。) 属性e:重力做的正功等于减少的重力势能,克服重力做的功等于增加的重力势能,用公式表示为W AB=E pA-E pB。那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗?克服静电力做的功也等于增加的电势能吗?用公式表示也是W AB=E pA-E pB吗?

电势能电势与电势差教案

§1.4 电势能电势与电势差 1.通过与重力做功情形的类比,认识电场力做功的特点. 2.理解电势能、电势、电势差,知道它们是从能的角度来描述电场的物理量,知道物理学常把无穷远和大地作为零电势点. 3.理解电场力做功与电势能变化的关系. 4.了解等势面的概念和特点. 重点难点 重点:理解电势能、电势、电势差的概念. 难点:理解电势能、电势、电势差的概念. 1.重力做功和电场力做功 (1)物体在地球表面附近运动,重力做功与物体的质量以及起点和终点的位置有关,与________无关. (2)电荷在匀强电场中运动,电场力做功与电荷的______以及________的位置有关,而与________无关. 2.电势能 (1)物体在地球上因受重力而具有重力势能,电荷在电场中因受________而具有________. (2)若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中电场力做的功,E p A和E p B分别表示电荷在A点和B 点的电势能,电场力做的功与电势能变化的关系式为:________. (3)若将无穷远处的电势能规定为零,电荷在某点(A点)的电势能大小等于将电荷从________移动到________电场力所做的功,即E p A=W A∞. 3.电势与电势差 (1)电势(φ)是描述电场的________(填“力”或“能”)的性质的物理量.电场中某点(A点)的电势在数 值上等于________由该点移动到参考点(零电势)时电场力所做的功,可表示为φ=E p q.电势的单位是伏特 (V),且1 V=________. (2)电势差就是电场中两点间________的差值,如电场中A、B两点的电势差(从A点到B点)U AB=________,且U AB=-U BA. (3)电场中A、B两点的电势差U AB=φA-φB,由于φA=E p A q,φB= E p B q,W AB=E p A-E p B,所以电场力做 功与电势差的关系为U AB=________,这也是计算电势差常用的公式. 主题1:电场力做功特点 问题:(1)如图甲所示,把一个正电荷q(重力不计)放到电场强度为E的匀强电场中的A点,电荷分别沿直线AB、折线ACB、曲线到达B点,三种情况下电场力做功是否相同?请用功的计算公式推导电荷分别沿直线AB和折线ACB运动时电场力所做的功.

电势能与电势教案

“电势能与电势”教学设计 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1 中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,势差之前, 位于电起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识 的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ?理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ?理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ?明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ?了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 ?通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。 ?培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ?通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 ?尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ?利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ?在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1.重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。

电势能(教学设计)

电势能 (教学设 计 ) 、教学目标 理解势能的概念。 2. 通过讨论静电力对试探电荷做的功,知道静电力做功 与路径无关的特点。 3. 理解电势能的概念,理解电势能的变化与静电力做功 的关系。认识电势能的相对性。 4. 会计算电荷在电场中移动时电场力所做的功和电势能 的变化。 、教材分析 电势能是电场这一章节的重要概念,是重力势能、弹性 势能基础上势能概念的又一个具体体现。 三、学情分析 对于学生来说,势能的概念一直是比较模糊的, 在此基 础上建立电势能的概念就更加困难。为此在教学中先通过分 析重力、 弹簧弹力、摩擦力做功的特点,让学生体会到有些 力做功与路径无 关,有些力做功与路径有关。做功与路径无 关的力,才可引入与此力 相对应的势能。 四、教学重点 1.通过分析重力、弹簧弹力、摩擦力做功特点,进 rH 步

电场力做功的特点;电势能的概念五、教学难点电势能的概 念的理解六、教学用时 1 课时七、教学过程 1.导入新课 电荷放在电场中会受到静电力的作用,在力的作用下移 动一段距离静电力会做功,根据所学的功、能关系可知,静电力做功的过程必然伴随着某种能量的转化,是电势能吗? 2.如何分析能否引入电势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。这 个概念比较抽象,可通过重力、弹簧弹力、摩擦力做功分别讨论。 过程1:物体沿直线由A 移动至B。 过程2:物体沿折线由A 先到M 再到B 。 比较两次重力做功。 结论:重力做功相同。 光滑水平面上的物体与弹簧相连,将弹簧压缩到A 后放手,物体在AB 之间往复运动。 过程1:物体由A 直接运动至O。 过程2:物体由A 先到B 再到O。

电势差电势电势能教案

第2讲 电势差 电势 电势能 ★一、考情直播 考点一 电势和电势差 1.电势差 (1)定义:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与电荷量 q 的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差. (2)定义式: ,电势差是 ,单位:V ,1V=1J/C. (3)计算式:U AB =Ed ,适用于 电场,d 指 . 2.电势:电场中某点的电势,等于该点与零电势间的电势差,在数值上等于单位正电荷由该点 移到零电势点时电场力所做的功,令φB =0,则φA =U AB =φA -φB ,单位:V. 特别要注意电势是标量,电势的负号表示了 ,电势的大小与零势点的选择 , [例1]如图(a )所示,AB 是某电场中的一条电场线.若有一电子以某一初速度并且仅在电场力 的作用下,沿AB 由点A 运动到点B ,其速度图象如图(b)所示.下列关于A 、B 两点的电势?和 电场强度E 大小的判断正确的是( ) A.B A E E > B.B A E E < C.B A ??> D. B A ??< [解析]从v-t 图易知电子做加速度逐渐减小的变减速运动,故电子所受电场力与运动方向相反, 场强的方向由A 指向B ,因为沿着电场线的方向电势降低,故B A ??>,又加速度逐渐减小, 故B A E E >

[答案]AC [方法小结]要比较电场中两点电势的高低,关键在于判断电场线的方向. 考点二 电场力中的功能关系 1.电势能:电荷在电场中所具有的能叫电势能.单位:焦耳(J ) 2.电场力的功与电势能变化的关系: ,电场力做正功,电势能 ;电场力做负功,电势能 . 3.特点:电势能是电荷与所在电场共有的,且具有 ,通常取无穷远处或大地为电势能的零点. 4.当只有电场力做功时,电荷的 和 守恒,当只有电场力和重力做功时, [例2] (2007·海南)如图9-37-5所示,固定在Q 点的正点电荷的电场 中有M 、N 两点,已知NQ MQ <,下列叙述正确的是( ) A.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做 功,电势能减少 B.若把一正的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能增加 C.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,则电场力对该电荷做功,电势能减少 D.若把一负的点电荷从M 点沿直线移到N 点,再从N 点沿不同路径移回到M 点;则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的功,电势能不变 [解析]把正电荷从M 点移到N 点,电场力做正功,根据E W ?-=,可知电势能减小,把负电荷从M 点移到N 点,电场力做负功,电势能增加,负电荷从M 点移到N 点电场力做负功,从N 点移到M 点,电场力做正功,两者大小相等,总功为零,电势能不变. [答案]AD [方法技巧]本题考查电场力做功与电势能变化之间的关系,电场力做功与电势能变化之间的关系为E W ?-=,可类比重力做功的特点. [例3]如图所示,平行直线、、、、,分别表示电势为-4 V 、-2 V 、0、2 V 、4 V 的等势线,若AB=BC=CD= DE= 2 cm ,且与直线MN 成300角,则 ( ) A .该电场是匀强电场,场强方向垂直于A A ',且左斜下 B .该电场是匀强电场,场强大小E=2 V/m C .该电场是匀强电场,距C 点距离为2 cm 的所有点中,最高电势为4V ,最 低电势为-4V D .该电场可能不是匀强电场,E=U/d 不适用 [解析]因等差等势线是平行线,故该电场是匀强电场,场强和等势线垂直,且由 高等势线指向低等势线,故AD 错误, m V AB U E AB /20030 sin )102(230sin 2=?==- 图9-37-5

电势能和电势 说课稿 教案 教学设计

电势能和电势 教学目标: (一)知识与技能 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 (二)过程与方法 通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。 (三)情感态度价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探 究的价值观。 教学重点:理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 教学难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 教学过程: (一)复习引入 1.静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。 2.复习功和能量的关系。 从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?引入新课。 (二)新课教学 1.静电力做功的特点 结合课本图1.4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中 沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。 (1)q沿直线从A到B (2)q沿折线从A到M、再从M到B (3)q沿任意曲线线A到B

结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ 结论:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。 与重力做功类比,引出: 2.电势能 (1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场 中也具有势能,这种势能叫做电势能。 (2) 静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变化量。写 成式子为:PB PA E E W AB -= 注意: ①.电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②.电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。 ③.在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷 在任一点具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。 ④.求电荷在电场中某点具有的电势能 电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。即E P =W ⑤.求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低 将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。 ⑥电势能零点的规定 若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定:P 19(大地或无穷远默认为零) 所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功。如上式若取B 为电势能零点,则A 点的电势能为:

电势能与电势教案教案资料

电势能与电势教案

“电势能与电势”教学设计 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 ·通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电势能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。

电势能与电势教学设计课题

实用标准文档 文案大全《电势能和电势》教学黄孝国皖郎溪县职业教育中心(242131) 【教材分析】 本节内容为高二物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学 内容,第三节是电场强度,第五节是电势差,本节起到承上启下的作用。 教材从电场力对电荷做功的角度出发,得出在匀强电场中电场力做功与电荷的始末位置有关,而与电荷经过的路径无关的结论。进而指出这个结论在任何电场中都是适用的。并将电场力做功的特点与重力做功的特点类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能变化的过程,它不能决定电荷在电场中某点的电势能,因此要选定一个电势能零点。电势的概念既是重点,也是难点。由于学习重力势能时没有学习与电势相对应的物理量,如“重力势”,教材通过类比电场强度的定义方法来 定义电势。在引入电势概念之前要先让学生体会到电势能的大小与试探电荷的电荷量有关,不能用来描述电场的性质。要让学生带着寻找一个与试探电荷无关的、完全由电场的性质决定的、可以描述电场能的性质的物理量去学习。等势面的概念是类比地理中的等高线引入的,这一概念学生不难把握,最后教材介绍了等势面的性质及用途。在阐述“等势面一定与电场线垂直”这一性质时,教材运用了反证法。本节内容对学生能力的提高和物理知

识的灵活运用起到了较好的促进作用。 【教学目标】 实用标准文档 文案大全1.知识与技能 (1)通过讨论静电力对试探电荷做功,知道静电力做功与路径无关的特点。 (2)将静电力做功与重力做功进行类比,理解静电力做功与电势能变化的关系。认识电势能的相对性。 (3)知道电势的定义方法及其定义公式、单位。 (4)知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面。2.过程与方法 (1)通过与前面知识的结合,理解电势能的变化与静电力做的功的关系,从而更好的理解电势能和电势的概念。 (2)培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。(3)通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。3.情感、态度与价值观 (1)尝试运用物理原理和研究方法解决一些抽象物理概念,增强科学探究的价值观。 (2)在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点】 明确静电力做功与电势能变化之间的关系,培养学生的科学探究

电势能 电势与电势差(教案)

§1-4电势能电势与电势差(教案) 学习目标: 1.知道电场力做功的特点和电势能的概念. 2.理解电场力做功与电势能变化的关系. 3.知道电势的定义方法及其相对性. 4.理解电势差的概念及正值、负值的含义,知道电势差与零电势点的选择无关. 5.会用公式U AB=φA-φB及U AB=W AB/q进行有关计算. 重点难点:1.电场力做功与电势能变化的关系. 2.利用公式U AB=W AB/q解决问题. 课前自主学案: 一、电场力做功的特点 在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关,而与路径无关,该结论也适用于任意静电场. 二、电势能 1.电势能:电荷在电场中具有的势能叫做电势能. 2.静电力做的功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量.若用W AB表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功,E pA和E pB分别表示电荷在A点和B点的电势能,公式表达为:W AB=E pA-E pB. 3.电势能等于什么:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功. 4.电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零. 三、电势与电势差 1.电势 (1)定义:场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功. (2)定义式:φ=E p/q,单位:伏特,符号为V,即1 V=1 J/C. (3)物理意义:描述电场能的性质的物理量. (4)相对性:与电势能一样具有相对性,规定了零势点之后,才能确定电场中各点的电势.在物理学的理论研究中常取离场源无限远处或大地上的电势为零. (5)标量:只有大小没有方向,但有正负值,比零点高为正值,比零点低为负值. (6)判断电势高低的方法:电场线指向电势降低的方向. 2.电势差 (1)定义:电场中两点间电势的差值. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关. (3)公式U AB=φA-φB,U BA=φB-φA,可见U AB=-U BA (4)电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,也叫电压. (5)电势差的单位是伏特,符号是V . 四、静电力做功与电势差的关系 1.W AB=qU AB,知道了电场中两点的电势差,就可以计算在这两点间移动电荷时静电力做的功,而不必考虑静电力的大小和方向以及电荷移动的路径. 2.U AB=W AB/q是确定电势差常用的公式. 核心要点突破: 一、电势能和重力势能的对比理解 两种势能电势能重力势能系统电荷和电场物体和地球 大小的相对性电荷在某点的电势能等于把电荷从该点移到零 势能位置时静电力做的功物体在某点的重力势能等于把物体从该点移到零势能位置时重力做的功 变化大小的量度静电力的功是电势能变化大小的量度,静电力做 的功等于电势能的减少量重力的功是重力势能变化大小的量度,重力做的功等于重力势能的减少量 对应力做功特点做功多少只与始末位置有关,与经过的路径无关,且功等于势能的减少量

电势能和电势教学设计

电势能和电势教学设计 这是一篇由网络搜集整理的关于电势能和电势教学设计的文档,希望对你能有帮助。 【教材分析】 本节内容为物理选修3-1中第一章静电场中第四节的教学内容,它处在电场强度之后,位于电势差之前,起到承上启下的作用。它是课程教学中利用物理思维方法较多的一堂课,尤其是用类比的方法达到对新知识的探究,同时让学生就具体的物理知识迁移埋下思维铺垫。 教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。进而指出这个结论对非匀强电场也是适用的,并与重力势能类比,说明电荷在电场中也是具有电势能。电场力做功的过程就是电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的数值,因此有必要规定电势能零点。对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。 【教学目标】 1.知识与技能 ·理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 ·理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。 ·明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。 ·了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与电场线的关系。 2.过程与方法 ·通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的

了解电势能和电势的概念。 ·培养对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力。 ·通过学生的理论探究,培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 3.情感、态度与价值观 ·尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产、生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣,培养学生灵活运用知识和对科学的求知欲。 ·利用等势面图象的对称美,形态美以获得美的享受、美的愉悦,自己画图,在学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 ·在研究问题时,要培养突出主要矛盾,忽略次要因素的思维方法。 【教学重点和难点】 1.重点 ·理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 2.难点 ·掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 【实验器材准备】挂图 【教学方法】理论、类比探究、分析归纳、讨论分析、应用举例、体验探究 【教学过程】 复习前面相关知识。 1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节

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