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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》江苏省木渎高级中学
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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》江苏省木渎高级中学
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、电势能与静电力做功的关系。
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、静电力做功与电势能变化的关系。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)情感态度与价值观
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。
2学情分析
一方面学生已经具备了研究电场力性质的方法,另一方面学生已经理解重力做功的特点以及重力做功与重力势能变化之间的关系,为本节课运用比值法学习新的概念奠定了良好的基础。
3重点难点
重点: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。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】（一）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。
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?
活动2【讲授】（二）进行新课
引入新课
1.静电力做功的特点
结合课本图1.4-1(下图)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静电力做功的情况。
q沿直线从A到B
q沿折线从A到C、再从C到B
q沿任意曲线从A到B
结果都一样即:W =qELABcosθ
【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,而与电荷经过的路径无关。
与重力做功类比,引出:
活动3【讲授】电势能
2.电势能
①.电荷在电场中具有与其位置有关的能量——电势能;
②.静电力对电荷做正功,电荷的电势能减小;静电力对电荷做负功,电荷的电势能增大;
③.电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该处移动到零势能位置时静电力做的功;EPA=WAB
* 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电势能规定为零。
活动4【练习】例题1
例题1:有一带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功6×10-4 J,从B点移到C点时静电力做功9×10-4 J.求:
(1)、若以B为零势能点,电荷在A点时的电势能为多少?
(2)、若以C为零势能点,电荷在A点时的电势能为多少?
活动5【讲授】电势能
④.电势能是相对的,与零电势能面有关;电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小;
⑤.电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性;
⑥.电势能是标量。
活动6【活动】思考：能否用电势能来描述电场？
取O点的电势能为零, 则:
WAO=EPA
WAO= qELcosθ
EPA =qELcosθ
EPA/ q=ELcosθ
活动7【讲授】电势
3.电势---表征电场性质的重要物理量度
⑴定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。用φ表示。
⑵公式:φ=EP/q (与试探电荷无关)
⑶单位:伏特(V)
⑷电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。
活动8【练习】思考：电场中两点电势高低的判断？
思考:电场中两点电势高低的判断?
例题2:教材p19页→问题与练习2
得出结论:
一、根据电荷电势能的变化来判断
.在电场中,同一正试探电荷的电势能越大的点,电势越高;
.在电场中,同一负试探电荷的电势能越大的点,电势越低;
.正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势。
二、根据静电力做功来判断
三、根据电场线方向来判断
沿着电场线方向电势逐渐降低。
活动9【讲授】等势面
4.等势面
⑴.定义:电场中电势相同的各点构成的面。
⑵.等势面的特点:
①.等势面是为了形象描述电场中各点电势而人为画出的曲面;
②.在同一等势面上移动电荷时静电力不做功;
③.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;
④.空间两等势面不能相交;
⑤.等差等势面分布越密,场强越大;分布越疏,场强越小。
活动10【导入】几种电场的电场线及等势面
⑶.几种电场的电场线及等势面
①点电荷电场中的等势面;
②带电导体周围的电场和等势面;
③匀强电场的等势面;
④等量异种点电荷电场中的等势面?
⑤等量同种点电荷电场中的等势面?
活动11【讲授】注意点
注意:a、等量同种电荷连线和中线上
连线上:中点电势最小
中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。
b、等量异种电荷连线和中线上
连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上:各点电势相等且都等于零。
活动12【讲授】（三）课堂小结：对内容要点进行概括。
活动13【讲授】（四）巩固新课
1.完成教材【问题与练习】5、7。
2.阅读教材内容
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