视频标签:电势能和电势
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视频课题:高中物理人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》贵州
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高中物理人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》贵州省思南中学
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=qELAM =qELABcosq
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:PBPAEEWAB-= 注意:
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:P19(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:
ABABPAqELWE==
举例分析:对图1.4-1中的各量附与一定的数值,后让学生计算。
例1. 如图,在场强 E=103
N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1C从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?
例2. 电场中有A、B两点,把电荷从A点移到B点的过程中,电场力对电荷做正功, 则 ( )
A.电荷的电势能减少 B.电荷的电势能增加
C.A点的场强比B点的场强大 D.A点的场强比B点的场强小
例3.有一电荷量q= -3×10-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服电场力做功6×10-4 J。
求:电荷的电势能怎样变化?变化了多少?
‚以B为零势能点,电荷在A点的电势能EPA是多少?
ƒ如果把这一电荷从B点移到C点时电场力做功9×10-4J,电荷的电势能怎样变化?变化了多少?
④如果选取C点为零势能点,则电荷在A点的电势能E'PA又是多少? 通过这一例题你有什么收获吗?
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