2022年高中物理 第一章 4 電勢(shì)和電勢(shì)能 電勢(shì)能教案1 新人教版選修3-1課題4 電勢(shì)能和電勢(shì)之一電勢(shì)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(shì)能的概念3 掌握靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系4 能計(jì)算某些情況下電勢(shì)能的具體數(shù)值教學(xué)過(guò)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(yè)，然后讓學(xué)生完成下列填空（也可以用提問(wèn)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(chǎng)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(guò)的路徑無(wú)關(guān)2 上述結(jié)論是從勻強(qiáng)電場(chǎng)推導(dǎo)出來(lái)的，但是可以證明，對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也是適用的3 因此我們可以得出結(jié)論，靜電力做功的特點(diǎn)是：電荷在電場(chǎng)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(wú)關(guān)思考：我們以前學(xué)過(guò)的哪個(gè)力做功具有這個(gè)特點(diǎn)？ （重力）4 電勢(shì)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(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能（解釋：放入電場(chǎng)中的電荷具有電勢(shì)能，因?yàn)殪o電力具有對(duì)電荷做功的本領(lǐng)，電場(chǎng)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(lái)越大，從能量守恒的角度來(lái)看一定是其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)，這個(gè)能就是電勢(shì)能，從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能要通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)功就是靜電力做功）5 電勢(shì)能的變化與靜電力做功的關(guān)系是：靜電力做正功，電荷的電勢(shì)能減少，靜電力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加，靜電力做了多少功，電勢(shì)能就變化多少，即：靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量 （請(qǐng)回顧重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系，與上面是一樣的嗎？）6 靜電力做功與電勢(shì)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(chǎng)中，一個(gè)電荷具有多少電勢(shì)能的計(jì)算方法是：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移到零電勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功 （若規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)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(chǎng)源電荷無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為0，把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零教學(xué)過(guò)程教案內(nèi)容備注（第二次備課）二 質(zhì) 疑 提 問(wèn)1 電勢(shì)能是屬于誰(shuí)的？ （電勢(shì)能是屬于電場(chǎng)和電場(chǎng)中的電荷所共有的，即放入電場(chǎng)中的電荷有電勢(shì)能）AB2 在如圖所示的電場(chǎng)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(shì)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(shì)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(shì)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(shì)能怎樣變化？ （減少、增大）三 問(wèn) 題 探 究1 如圖，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示一帶正電的粒子在電場(chǎng)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） 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(shì)能大？ （分析方法：比較加速度看電場(chǎng)線稀密即電場(chǎng)力大?。槐容^速度看靜電力做功；比較電勢(shì)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(shì)能?。? 如圖，空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)ABO電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5×104N/C，在電場(chǎng)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(chǎng)中有一正電荷，其電荷量為q=4×10-8C,現(xiàn)規(guī)定O點(diǎn)的電勢(shì)能為0，求此正電荷分別在AB兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 （根據(jù)電勢(shì)能的計(jì)算方法，有：EPA=WAO=Flcos=qEd1=4×10-4J；EPB=WBO= =-qEd2=-3×10-4J）ABQ1 如圖是正電荷Q的電場(chǎng)中的一根電場(chǎng)線，AB是電場(chǎng)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(shì)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(guò)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(cè)2 一個(gè)電荷從電場(chǎng)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(shì)能怎樣變化？變化了多少？AB （2）若取A點(diǎn)的電勢(shì)能為0，則此電荷在B點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能是多少3 空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小是E，電場(chǎng)中有AB兩點(diǎn)，相距L，AB連線與電場(chǎng)線的夾角是，現(xiàn)規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零有一電荷量是q的正電荷，它在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是多少？