【新教材】人教版（2019）高中物理必修第三册《10.1 电势能和电势》教案

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1、电势能和电势电势能和电势 【教学目标】【教学目标】 一、一、知识与技能知识与技能 1理解静电力做功与路径无关、电势能的概念。 2理解电势的概念，知道电势是描述电场能的性质的物理量。 3明确电势能、电势、静电力的功与电势能的关系。 二二、过程与方法过程与方法 1通过对知识的类比能力，培养学生对现象的归纳能力，对问题的分析、推理能 力。 2通过学生的理论探究，培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生利用物 理语言分析、思考、描述概念和规律的能力。 三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观 1利用知识类比和迁移激发学生学习兴趣，培养学生灵活运用知识和对科学的求 知欲。 2利用等势面图像的对称性

2、，形态美以获得美的享受、美的愉悦，自己画图，在 学习知识的同时提高对美的感受力和鉴别力。 3在研究问题时，要培养突出主要矛盾，忽略次要因素的思维方法。 【教学重【教学重点】点】 理解掌握电势能、电势的概念及意义。 【教学【教学难点】难点】 握电势能与做功的关系，并能学以致用。 【教学过程】【教学过程】 一、复习提问、新课导入一、复习提问、新课导入 1静电力，电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能 量的角度研究电场。 2复习功和能量的关系：如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入 手，提出问题：是什么转化为试探电荷的动能？ 二、新课教学二、新课教学 （一）静电力做功

3、的特点 结合右图分析试探电荷 q 在场强为 E 的均强电场中沿不同路径从 A 运动到 B 电场 力做功的情况。 （1）q 沿直线从 A 到 B （2）q 沿折线从 A 到 M、再从 M 到 B （3）q 沿任意曲线从 A 到 B 结果都一样，即：W=qELAM =qELABcos 与重力做功类比，引出： 【结论】在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而 与电荷的运动路径无关。 （二）电势能 电势能： 由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关， 电荷在电场中也具有势能， 这种势能叫做电势能。 1静电力做功与电势能变化的关系： 静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：W

4、AB=EPA-EPB 2注意： 电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加。 电场力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互 转化，而它们的总量保持不变。 在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正， 负电荷在任一点 具有的电势能都为负。 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负， 负电荷在任意一点 具有的电势能都为正。 求电荷在电场中某点具有的电势能： 电荷在电场中某一点 A 具有的电势能 EP等于将该点电荷由 A点移到电势零点电场 力所做的功 W，即 EP=W。 求电荷在电场中 A、B 两点具有的电势能高低： 将电荷由

5、A 点移到 B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小， 电荷在 A 点电势能大于在 B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在 B 点的电势能小于在 B 点的电势能。 电势能零点的规定： 若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。 关于电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零。 所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时 电场力所做的功。如上式，若取 B 为电势能零点，则 A 点的电势能为： EPA=WAB= qELAB 举例分析：对图中的各量附与一定的数值，后让学生计算。 （三）电势表征电场性质的重要物理量度 通过研究电荷

6、在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。 1定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫作电场在这一点 的电势。用表示，标量，只有大小，没有方向，但有正负。 2公式： = （与试探电荷无关） 3单位：伏特（V） 4电势与电场线的关系：电势顺线降低。 （电场线指向电势降低的方向） 5零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势 的数值决定于零电势的选择。 （大地或无穷远默认为零） 三三、巩固练习、巩固练习 1将带电量为 610-6C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点，克服电场力做了 3 10-5J 的功，再从 B 移到 C，电场力做了 1.210-5J 的功

7、，则 （1）电荷从 A 移到 B，再从 B 移到 C 的过程中电势能共改变了多少？ （2） 如果规定 A 点的电势能为零， 则该电荷在 B 点和 C 点的电势能分别为多少？ （3） 如果规定 B 点的电势能为零， 则该电荷在 A 点和 C 点的电势能分别为多少？ 2一个电荷只在电场力作用下从电场中的 A 点移到 B 点时，电场力做了 510 6J 的功，那么（ ） A电荷在 B 处时将具有 510 6J 的电势能 B电荷在 B 处将具有 510 6J 的动能 C电荷的电势能减少了 510 6J D电荷的动能增加了 510 6J 3如图所示，A、B 为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是（

8、） A把正电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能减少 B把正电荷从 a 移到 b，电场力做负功，电荷的电势能增加 C把负电荷从 a 移到 b，电场力做正功，电荷的电势能增加 D从 a 到 b 电势逐渐降低 4有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ） A由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定 B由放在该点的电荷的电量多少来决定 C与放在该点的电荷的正负有关 D是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关 【板书板书设计设计】 一、静电力做功的特点：一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的势能二、电势能：电荷在电场中具有的势能 1静电力做的功等于电势能的减少量： WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功 3电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小 三、电势三、电势 1定义： = 2单位：伏特：V，1V=1J/C 3沿电场线方向电势降低 4电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表示大小 5已知电势求电势能=