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 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15——17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 靜電力做功的特點是：在勻強電場中移動電荷時，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)論是從勻強電場推導(dǎo)出來的，但是可以證明，對于非勻強電場也是適用的 3 因此我們可以得出結(jié)論，靜電力做功的特點是：電荷在電場中移動時，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)過的哪個力做功具有這個特點？ （重力） 4 電勢能的概念是：由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關(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，因為靜電力具有對電荷做功的本領(lǐng)，電場中一個靜止的電荷在靜電力作用下將做加速運動，動能越來越大，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現(xiàn)，這個功就是靜電力做功） 5 電勢能的變化與靜電力做功的關(guān)系是：靜電力做正功，電荷的電勢能減少，靜電力做負功，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)表達式是 WAB=EPA-EPB 上式中的三個物理量各表示什么？ 7 在電場中，一個電荷具有多少電勢能的計算方法是：電荷在某點的電勢能，等于把它從這點移到零電勢能位置時靜電力做的功 （若規(guī)定B點的電勢能為零，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） A B 2 在如圖所示的電場中有AB兩點，現(xiàn)把 一正電荷從A點移到B點，靜電力做什么功， 電荷的電勢能怎樣變化？若把一負電荷從 A點移到B點，靜電力做什么功，電荷的電 勢能怎樣變化？ （① 正功、減少；②負功、增加） 3 把兩個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，實線表示電場線，虛線表示一帶正電的粒子在電場中的運動軌跡，不計粒子重力，試比較 （1） 粒子在M、N兩點哪點的加速度大？ （2） 粒子在M、N兩點哪點的速度大？ （3） 粒子在M、N兩點哪點的電勢能大？ （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點時的加速度大，速度也大，電勢能小） 2 如圖，空間有一勻強電場 A B O 電場強度為E=5×104N/C，在 電場線上有兩點AB，離O點的 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=4×10-8C,現(xiàn)規(guī)定O點的 電勢能為0，求此正電荷分別在AB兩點時的電勢能 （根據(jù)電勢能的計算方法，有：EPA=WAO=Flcosθ=qEd1= 4×10-4J；EPB=WBO= =-qEd2=-3×10-4J） A B Q 1 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，（1）一個負電荷在AB 兩點哪一點具有的電勢能大？（2）哪一點受到的靜電力大？（3）若此負電荷在運動中經(jīng)過AB兩點，且只受靜電力，則它在哪點時的速度大？ 四 課 堂 檢 測 2 一個電荷從電場中的A點移動B點時，靜電力做功0.3J， （1）此電荷的電勢能怎樣變化？變化了多少？ A B θ （2）若取A點的電勢能為0，則此電荷在B點時具有的電勢能是多少 3 空間有一勻強電場，場強的 大小是E，電場中有AB兩點， 相距L，AB連線與電場線的夾角 是θ，現(xiàn)規(guī)定B點的電勢能為零 有一電荷量是q的正電荷，它在A 點時的電勢能是多少？