視頻標簽：電勢能和電勢

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視頻課題：高中物理人教版選修3-1第一章靜電場第4節(jié)《電勢能和電勢》江蘇省木瀆高級中學

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高中物理人教版選修3-1第一章靜電場第4節(jié)《電勢能和電勢》江蘇省木瀆高級中學

教學目標
(一)知識與技能
1、理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與靜電力做功的關(guān)系。
2、理解電勢的概念,知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系。了解電勢與電場線的關(guān)系,了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。
(二)過程與方法
通過與前面知識的結(jié)合,理解電勢能與靜電力做功的關(guān)系,從而更好的了解電勢能和電勢的概念。
(三)情感態(tài)度與價值觀
嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題,增強科學探究的價值觀。
2學情分析
一方面學生已經(jīng)具備了研究電場力性質(zhì)的方法,另一方面學生已經(jīng)理解重力做功的特點以及重力做功與重力勢能變化之間的關(guān)系,為本節(jié)課運用比值法學習新的概念奠定了良好的基礎(chǔ)。
3重點難點
重點:理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。
難點:掌握電勢能與做功的關(guān)系,并能用此解決相關(guān)問題。
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】（一）復習前面相關(guān)知識
1.靜電力、電場強度概念,指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場,從本節(jié)起將從能量的角度研究電場。
2.復習功和能量的關(guān)系。
從靜電力做功使試探電荷獲得動能入手,提出問題:是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能?
活動2【講授】（二）進行新課
引入新課
1.靜電力做功的特點
結(jié)合課本圖1.4-1(下圖)分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B靜電力做功的情況。
q沿直線從A到B
q沿折線從A到C、再從C到B
q沿任意曲線從A到B
結(jié)果都一樣即:W =qEL_ABcosθ
【結(jié)論】:在任何電場中,靜電力移動電荷所做的功,只與始末兩點的位置有關(guān),而與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
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與重力做功類比,引出:
活動3【講授】電勢能
2.電勢能
①.電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量——電勢能;
②.靜電力對電荷做正功,電荷的電勢能減小;靜電力對電荷做負功,電荷的電勢能增大;
③.電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置時靜電力做的功;E_PA=W_AB
* 通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。
活動4【練習】例題1
例題1:有一帶電荷量q=-3×10^-6 C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服靜電力做功6×10^-4 J,從B點移到C點時靜電力做功9×10^-4 J.求:
   (1)、若以B為零勢能點,電荷在A點時的電勢能為多少?
   (2)、若以C為零勢能點,電荷在A點時的電勢能為多少?
活動5【講授】電勢能
④.電勢能是相對的,與零電勢能面有關(guān);電勢能為負表示電荷在該處的電勢能比零還要小;
⑤.電勢能是電荷和電場所共有的,具有系統(tǒng)性;
⑥.電勢能是標量。
活動6【活動】思考：能否用電勢能來描述電場？
取O點的電勢能為零, 則:
W_AO=E_PA
W_AO= qELcosθ
E_PA =qELcosθ
E_PA/ q=ELcosθ

 
 
 
 
 
 
活動7【講授】電勢
3.電勢---表征電場性質(zhì)的重要物理量度
⑴定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值。用φ表示。
⑵公式:φ=E_P/q (與試探電荷無關(guān))
⑶單位:伏特(V)
⑷電勢是標量,只有大小,沒有方向,但有正負。
活動8【練習】思考：電場中兩點電勢高低的判斷？
思考:電場中兩點電勢高低的判斷?
例題2:教材p19頁→問題與練習2
得出結(jié)論:
一、根據(jù)電荷電勢能的變化來判斷
.在電場中,同一正試探電荷的電勢能越大的點,電勢越高;
.在電場中,同一負試探電荷的電勢能越大的點,電勢越低;
.正的試探電荷電勢能為負值的點的電勢小于負的試探電荷電勢能為負值的點的電勢。
二、根據(jù)靜電力做功來判斷
三、根據(jù)電場線方向來判斷
沿著電場線方向電勢逐漸降低。
活動9【講授】等勢面
4.等勢面
⑴.定義:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面。
⑵.等勢面的特點:
①.等勢面是為了形象描述電場中各點電勢而人為畫出的曲面;
②.在同一等勢面上移動電荷時靜電力不做功;
③.電場線跟等勢面垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面;
④.空間兩等勢面不能相交;
⑤.等差等勢面分布越密,場強越大;分布越疏,場強越小。
活動10【導入】幾種電場的電場線及等勢面
⑶.幾種電場的電場線及等勢面
①點電荷電場中的等勢面;
②帶電導體周圍的電場和等勢面;
③勻強電場的等勢面;
④等量異種點電荷電場中的等勢面?
⑤等量同種點電荷電場中的等勢面?
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活動11【講授】注意點
注意:a、等量同種電荷連線和中線上
連線上:中點電勢最小
中線上:由中點到無窮遠電勢逐漸減小,無窮遠電勢為零。
       b、等量異種電荷連線和中線上
連線上:由正電荷到負電荷電勢逐漸減小。
中線上:各點電勢相等且都等于零。
活動12【講授】（三）課堂小結(jié)：對內(nèi)容要點進行概括。
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活動13【講授】（四）鞏固新課
1.完成教材【問題與練習】5、7。
2.閱讀教材內(nèi)容
 

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