2024-2025学年新教材高中物理第十章静电场中的能量第一节电势能和电势教案新人教版必修3

PAGE4-电势能和电势【教学目标】目标与素养1.利用学问的类比和迁移激发学生的学习爱好，培育学生敏捷运用学问的实力和对科学的求知欲。2.利用等势面图像的对称美、形态美，让学生获得美的享受、美的愉悦，让学生自己画图，在学习学问的同时提高对美的感受力和鉴别力。3.在探讨问题的过程中，培育学生突出主要冲突、忽视次要因素的思维方法。情境与问题1.通过复习重力做功的特点及重力做功与重力势能的关系，对比理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与静电力做功的关系。2.类比重力势能理解电势的概念，养成良好的科学思维习惯。3.通过复习电场线和电场强度的关系，对比了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及等势面与电场线的关系过程与方法1.类比重力做功与重力势能的关系，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好地了解电势能和电势的概念。2.培育学生类比学问的实力，以及对问题的分析、推理实力。3.培育学生分析问题、解决问题的实力，以及利用物理语言分析、思索、描述概念和规律的实力。【重点难点】重点：理解驾驭电势能、电势的概念及意义。难点：驾驭电势能与静电力做功的关系，并能用这些学问解决相关问题。【课前打算】老师打算：多媒体课件。学生打算：回顾上一章有关电场的基本学问，复习重力做功的特点以及重力做功与重力势能的关系，预习新课。【教学过程】一、温故知新引人:我们已经建立了电场强度的概念，知道它是描述电场性质的物理量。倘如把一个静止的摸索电荷放入电场中，它将在静电力的作用下做加速运动，经过一段时间后获得肯定的速度，摸索电荷的动能就增加了。我们知，这是静电力做功的结果，而功是能量改变的量度.那在这一过程中，是什么能转化成了摸索电荷的动能呢?知道吗？师:同学们还记得重力做功的特点吗?生:重力做功具有跟路径无关的特点。思索:静电力也是场力，静电力做功同样为场力，那么，静电力做功会具有怎样的特点呢?结合下图分析摸索电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径从A点运动到B点静电力做功的状况。(1)q沿直线从A点到B点;(2)q沿折线从A点到M点，再从M点到B点;(3)q沿随意曲线从A点到B点。老师指导学生探讨,巡察学生分小组探讨的状况，并赐予适当的指导。学生分组展示，结果都是W=qELAM=qELAB.与重力做功类比，得出结论。静电力做功的特点: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。老师引导学生结合重力势能的学问和静电力做功特点建立电势能的概念。学生分组探讨，交换不同看法。学生得出结论后，老师提出问题让学生回答并赐予补充。2.类比重力做功的改变与重力势能的关系，引出电势能的概念。(1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与电荷移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫作电势能。(2)静电力做功与电势能改变的关系:静电力做的功等于电势能的改变量。假如用WAB。表示电荷由A点运动到B点静电力所做的功，EpA和EpB分别表示电荷在A点和B点的电势能，它们之间的关系为WAB=EpA-EpB.学生归纳总结:①静电力做正功，电荷的电势能削减;静电力做负功，电荷的电势能增加。②静电力做多少功，电势能就改变多少，在只受静电力作用时，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变.③在正电荷产生的电场中，正电荷在随意一点具有的电势能都为正，负电荷在随意一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中，正电荷在随意一点具有的电势能都为负，负电荷在随意一点具有的电势能都为正。④电荷在电场中某一点A具有的电势能E,等于将该点电荷由A点移到电势能零点静电力所做的功W，即Ep=W⑤推断电荷在电场中A,B两点具有的电势能凹凸的方法:将电荷由A点移到B点，依据静电力做功状况推断。静电力做正功，电势能削减，电荷在A点的电势能大于在B点的电势能;反之，静电力做负功，电势能增加，电荷在A点的电势能小于在B点的电势能。⑥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为。的位置，物理学中通常把电荷在离场源电荷无限远处或大地表面的电势能规定为0.3.得出电势的概念电势是表征电场性质的重要物理量。通过探讨电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出了电势的概念参阅教材第28页图10.1-4并总结。(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比，叫作电场在这一点的电势。用表示。电势是标量，只有大小，没有方向，但有正负。(2)公式:(与摸索电荷无关）(3)单位:伏特(V)(4)电势与电场线的关系:沿着电场线方向电势渐渐降低(电场线总是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，即电势的数值确定于零电势的选择(一般规定大地表面或无穷远处的电势为0）【课堂小结】本