电势能和电势+教案 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第10.1节电势能和电势《课程标准解读》通过与重力势能的引入对比，了解电荷在电场中的电势能，知道电场力做功与电势能变化的关系。通过用电场力做功与电势能的变化的关系来计算电荷在电场中的电势能，了解电势能的系统性和相对性。通过对检验电荷在具体电场中电势能的分析，知道用比值法定义表示电场另一方面的性质——能的性质——电势，体会类比方法也是科学研究的一种重要方法。通过具体电场中电势的分析，了解电势的客观性、标量性和相对性。【教学目标】主题探究素养提升知道静电场中的电荷具有电势能体验类比法在科学研究中的作用从功能关系的角度深刻理解电场力做功和电势能的变化这两个物理观念。了解电势的含义体会比值定义法是科学研究的一种重要方法【教学过程】一．静电力做功的特点在电场强度为E的匀强电场中任取A、B两点，把试探电荷q沿两条不同路径从A点移动到B点，计算这两种情况下静电力对电荷所做的功。把q沿直线AB从A点移动到B点。在这个过程中，q受到的静电力F与位移AB的夹角始终为θ，静电力对q所做的功为再把q沿折线AMB从A点移动到B点。在位移AM方向上，静电力对q所做的在移动过程中，静电力对q所做的功所以，以上两种不同路径中静电力对q所做的功是一样的。还可以使q沿任意曲线ANB从A点移动到B点（图10.1-3）。这时，我们把曲线分成无数小段，每一小段中，设想q都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到达终点。各小段沿垂直电场方向运动时，静电力是不做功的，各小段沿电场方向移动的位移之和等于AM。因此，q沿任意曲线从A点移动到B点静电力所做的功也是W＝qEAM可见，不论q经由什么路径从A点移动到B点，静电力所做的功都是一样的。因此，在匀强电场中移动电荷时，静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。电势能电荷在电场中具有势能，我们称这种形式的能量为电势能，用表示。如果用表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功，和分别表示电荷在A点和B点的电势能，它们之间的关系为当为正值时，，表明静电力做正功，电势能减少。当为负值时，，表明静电力做负功，电势能增加。电势电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫做电场在这一点的电势。如果用表示电势，用表示电荷q的电势能，则。国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V。在电场中某一点，如果电荷量为1C的电荷在这点的电势能是1J，这一点的电势就是1V，即沿着电场线方向电势逐渐降低。与电势能情况相似，应该先规定电场中某处电势为0，然后确定各点电势。电势只有大小，没有方向，是个标量。【课堂探究】1.对于静电场中动能定理、能量转化，何种形式能量在变化？2.能否找到一个描述电场某点性质的物理量？特别提醒：注意区别开电势能和电势的区别，并与重力势能和高度进行类比。练习巩固：P302、3解题锦囊：能正确利用进行电势的求解。练习巩固：【课后作业】课本P301、5、6【板书设计】一．静电力做功的特点A--B:A--M--B:结论：静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。二、电势能1.定义：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示。2