物理-人教版-选修3-1-学案2：1.4 电势能和电势.doc-第一章 静电场-学案.doc

淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716第四节电势能和电势教学目标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重点淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716理解掌握电势能电势等势面的概念及意义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141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q沿直线从A到Bq沿折线从A到M再从M到Bq沿任意曲线线A到B结果都一样即WqELAMqELABcoshttpwww91taokecom淘课网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淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716二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讨论静电力做功与电势能变化的关系httpwww91taokecom淘课网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WABEpBEpAEpAEP思考讨论对不同的电荷从运动到的过程中电势能的变化情况httpwww91taokecom淘课网淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716正电荷从运动到做正功即有则电势能减少正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少负电荷从运动到做正功即有则电势能增加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点的重力势能呢进而联系到电势能的求法httpwww91taokecom淘课网则以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httpwww91taokecom淘课网拓展求电荷在电场中两点具有的电势能高低淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716将电荷由点移动到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点电势能大于在点的电势能反之静电力做负功电势能增加电荷在点电势能小于在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6106C的负电荷从电场中的A点移到B点克服电场力做了3105J的功再从B移到C电场力做了12105J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5106J的功那么A电荷在B处时将具有5106J的电势能B电荷在B处将具有5106J的动能C电荷的电势能减少了5106JD电荷的动能增加了5106J3如图1所示ab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电势逐渐降低淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716三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144531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httpwww91taokecom淘课网表示标量只有大小没有方向但有正负2公式httpwww91taokecom淘课网与试探电荷无关3单位伏特V4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Ep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淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716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等势面与电场线的关系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WABEpAEPbqAqB0讨论什么情况下会出现力做功为零的情况引导分析得出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的图形观看图形或挂图结合电场线的特点可得出结论等势面越密电场强度越大等势面不相交不相切应用等势面由等势面描绘电场线淘出优秀的你httpwww91taokecomwww91taokecom联系电话4000916716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Aab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Dab两点的电势相等7在匀强电场中有abc三点位置关系如图所示其中ab3cmbc1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行若将电量为210C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1810J1画出通过abc三点的电场线2求该匀强电场的电场强度布置作业P221237