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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《1.5 电势差》安徽省优课
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高中物理人教版选修3-1第一章静电场《1.5 电势差》安徽省优课
教学目标
(一)知识与技能
⒈理解电势差是描述电场的能的性质的物理量
⒉知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算
⒊知道电场力做功与电势差的关系
(二)过程与方法
培养学生的分析、演绎推理、抽象思维的能力
(三)情感态度与价值观
通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括,培养学生知识自我更新的能力.
2学情分析
对电势差概念的引入,考虑到教材两条逻辑线的断点,用演绎推理的方法,以电势的定义式等作为新知识的生长点,引导学生知识更新,激发学生的好奇心与求知欲,并体会收获的喜悦并体会科学思维方法的真实性与实在性;教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,通过电场力作功来引入,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.在学习电势差的表达式和定义式时,应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。所以,在教学过程中,从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合,加强学生自身知识的再更新能力。这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念。
3重点难点
重点:
⒈电势差的概念;
⒉ 静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】电势差
活动2【讲授】电势差的概念
活动3【活动】电势差的定义式
活动4【活动】电场力做功与电势差的关系
活动5【导入】跟着练习
活动6【导入】作业
电势差
1.一电荷量为+2×10-8 C的点电荷在外力作用下,从静电场中的a点运动到b点,在这个过程中电场力对点电荷做功为8×10-6 J,若a点电势为φa,b点电势为φb,则下列结论中正确的是( )
A.可以判定φa-φb=400 V
B.可以判定φa-φb=-400 V
C. φa-φb可能等于零
D.不可能判断φa-φb的值
2.如图所示,三个同心圆是以点电荷Q为圆心的等势面,相邻等势面的电势差相等,则下列说法正确的是( )
A.一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的大
B.一个点电荷+q在B点具有的电势能比在A点的小
C.将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
D.将电荷+q由B点移到C点,电场力做正功
3.对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( )
A.电势差的定义式UAB=wAB/q,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电荷量q成反比( )
B. A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
C.将1 C电荷从A点移到B点,电场力做1 J的功,这两点间的电势差为1 V
D.电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
4.如图,三个等势面上有a、b、c、d四点,若将一正电荷由c经a移到d点,电场力做正功W1;若由c经b移到d点,电场力做正功W2.则W1与W2,c、d两点电势φc、φd关系为( )
A.W1>W2,φc>φd
B.W1<W2,φc<φd
C.W1=W2,φc<φd
D.W1=W2,φc>φd
5.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点,在此过程中,除电场力外,其他力做功为6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点间的电势差Uab为( )
A.3.0×104 V B.1.0×104 V
C.4.0×104 V D.7.0×104 V
6.如图所示的点电荷电场中,将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做功( )
A.从A到B做功最多
B.从A到C做功最多
C.从A到E做功最多
D.做功一样多
7.如图所示,实线表示一簇关于x轴对称的等势面,在轴上有A、B两点,则以下说法正确的是( )
A.A点场强小于B点场强
B.A点场强方向指向x轴负方向
C.A点场强大于B点场强
D.A点电势高于B点电势
8. 如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B.滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C.在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D.在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
9.如图所示,三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10 V、20 V、30 V,实线是一带负电的粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,对于这轨道上的a、b、c三点来说( )
A.粒子必先过a,再到b,然后到c
B.粒子在三点所受的合力Fa=Fb=Fc
C.粒子在三点的动能大小为Ekb>Eka<Ekc
D.粒子在三点的电势能大小为Epb>Epa>Epc
10.如图所示,一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上进入水平方向的匀强电场中,若油滴到达最高点的速度大小仍为v0,则油滴的最高点的位置是( )
A.在P点左上方
B.在P点右上方
C.在P点正上方
D.上述情况都可能
11.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是( )
A.b点场强大于d点场强
B.b点场强小于d点场强
C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
12.在电场中把一个电荷量为6×10-6 C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5 J,再将电荷从B点移到C点,电场力做功1.2×10-5 J,求A与B、B与C、A与C间的电势差.
13.有一个带电荷量q=3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点电场力对电荷做功9×10-4 J,求A、C两点间电势差,并说明A、C两点哪点电势较高.
14.如图所示,光滑绝缘杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时速度大小为,则小球从A运动到B的过程中,求:
(1)电场力所做功W;
(2)A、C两点间的电势差UAC.
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