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1、2022年高中物理 第一章 4 電勢和電勢能 電勢能教案1 新人教版選修3-1課題4 電勢能和電勢之一電勢能課型新授課教 學(xué) 目 標(biāo)1 掌握靜電力做功的特點(diǎn)2 掌握電勢能的概念3 掌握靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系4 能計(jì)算某些情況下電勢能的具體數(shù)值教學(xué)過程教案內(nèi)容備注(第二次備課)一 自 主 學(xué) 習(xí)指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第1517頁,然后讓學(xué)生完成下列填空(也可以用提問的方式,也可以直接板書)1 靜電力做功的特點(diǎn)是:在勻強(qiáng)電場中移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做的功與電荷的起始位置與終止位置有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)2 上述結(jié)論是從勻強(qiáng)電場推導(dǎo)出來的,但是可以證明,對(duì)于非勻強(qiáng)電場也是適用的3 因此我們可以得出結(jié)
2、論,靜電力做功的特點(diǎn)是:電荷在電場中移動(dòng)時(shí),靜電力做的功只與電荷的始末位置有關(guān),與路徑無關(guān)思考:我們以前學(xué)過的哪個(gè)力做功具有這個(gè)特點(diǎn)? (重力)4 電勢能的概念是:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與移動(dòng)的路徑無關(guān),電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做電勢能(解釋:放入電場中的電荷具有電勢能,因?yàn)殪o電力具有對(duì)電荷做功的本領(lǐng),電場中一個(gè)靜止的電荷在靜電力作用下將做加速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能越來越大,從能量守恒的角度來看一定是其他形式的能轉(zhuǎn)化而來,這個(gè)能就是電勢能,從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能要通過做功才能實(shí)現(xiàn),這個(gè)功就是靜電力做功)5 電勢能的變化與靜電力做功的關(guān)系是:靜電力做正功,電荷的
3、電勢能減少,靜電力做負(fù)功,電荷的電勢能增加,靜電力做了多少功,電勢能就變化多少,即:靜電力做的功等于電勢能的減少量 (請(qǐng)回顧重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,與上面是一樣的嗎?)6 靜電力做功與電勢能的變化關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 WAB=EPA-EPB 上式中的三個(gè)物理量各表示什么?7 在電場中,一個(gè)電荷具有多少電勢能的計(jì)算方法是:電荷在某點(diǎn)的電勢能,等于把它從這點(diǎn)移到零電勢能位置時(shí)靜電力做的功 (若規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零,即EPB=0,則WAB=EPA-0,于是 EPA=WAB)8 物理學(xué)中通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為0,把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零教學(xué)過程教案內(nèi)容備注(第二次備
4、課)二 質(zhì) 疑 提 問1 電勢能是屬于誰的? (電勢能是屬于電場和電場中的電荷所共有的,即放入電場中的電荷有電勢能)AB2 在如圖所示的電場中有AB兩點(diǎn),現(xiàn)把一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做什么功,電荷的電勢能怎樣變化?若把一負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做什么功,電荷的電勢能怎樣變化? ( 正功、減少;負(fù)功、增加)3 把兩個(gè)同種電荷間的距離增大一些,電荷間的電勢能怎樣變化?把兩個(gè)異種電荷間的距離增大一些,電荷間的電勢能怎樣變化? (減少、增大)三 問 題 探 究1 如圖,實(shí)線表示電場線,虛線表示一帶正電的粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡,不計(jì)粒子重力,試比較(1) 粒子在M、N兩點(diǎn)哪點(diǎn)的加速度大?(2)
5、 粒子在M、N兩點(diǎn)哪點(diǎn)的速度大?(3) 粒子在M、N兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢能大? (分析方法:比較加速度看電場線稀密即電場力大??;比較速度看靜電力做功;比較電勢能大小仍看靜電力做功;所以,粒子在N點(diǎn)時(shí)的加速度大,速度也大,電勢能?。? 如圖,空間有一勻強(qiáng)電場ABO電場強(qiáng)度為E=5104N/C,在電場線上有兩點(diǎn)AB,離O點(diǎn)的距離分別是0.2m和0.15m,此電電場中有一正電荷,其電荷量為q=410-8C,現(xiàn)規(guī)定O點(diǎn)的電勢能為0,求此正電荷分別在AB兩點(diǎn)時(shí)的電勢能 (根據(jù)電勢能的計(jì)算方法,有:EPA=WAO=Flcos=qEd1=410-4J;EPB=WBO= =-qEd2=-310-4J)ABQ1 如圖是正電荷Q的電場中的一根電場線,AB是電場線上的兩點(diǎn),(1)一個(gè)負(fù)電荷在AB兩點(diǎn)哪一點(diǎn)具有的電勢能大?(2)哪一點(diǎn)受到的靜電力大?(3)若此負(fù)電荷在運(yùn)動(dòng)中經(jīng)過AB兩點(diǎn),且只受靜電力,則它在哪點(diǎn)時(shí)的速度大?四 課 堂 檢 測2 一個(gè)電荷從電場中的A點(diǎn)移動(dòng)B點(diǎn)時(shí),靜電力做功0.3J, (1)此電荷的電勢能怎樣變化?變化了多少?AB (2)若取A點(diǎn)的電勢能為0,則此電荷在B點(diǎn)時(shí)具有的電勢能是多少3 空間有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)的大小是E,電場中有AB兩點(diǎn),相距L,AB連線與電場線的夾角是,現(xiàn)規(guī)定B點(diǎn)的電勢能為零有一電荷量是q的正電荷,它在A點(diǎn)時(shí)的電勢能是多少?