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3-1电势能和电势(导学案)

总课题 课题
静电场 电势能 电势
总课时 课型
第 新授课
课时
同路径从 A 运动到 B 电场力做功的情况。 q 沿直线从 A 到 B q 沿折线从 A 到 M、再从 M 到 B q 沿任意曲线线 A 到 B 静电力做功的特点:
Hale Waihona Puke 教 学 目 标知识与技能 1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。 2、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电 势、静电力的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系,了解等势面的意义及与 电场线的关系。 过程与方法 通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好的了解电 势能和电势的概念。 情感态度与价值观 尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学 探究的价值观。 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。 掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。 探究、讲授、讨论、练习
复习导学→引导点拨→合作探究→突出重点,突破难点→典型例题分析→练习→巩固 知识 教 师 学 生 过 互 动 程 个案补充或错题订正
一、复习导学
1.静电力、电场强度概念,
EPA WAB qELAB )
2.回顾重力做功的特点是什么? 例 1. 如图,在场强 E= 103N/C 的匀强电场中,点电荷 q=+1c 从 A 移动到 B,AB 相距 L=1m,静电力做功为多少?电势能如何变化 ?若规定 EPB=0,则 EPA=?若规定 EPA=0,则 EPB=?若规定无限远处电势能为零, 则 EPB=? 从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探 电荷的动能? 二、合作探究 1.静电力做功的特点 结合课本图 1。4-1(右图)分析试探电荷 q 在场强为 E 的均强电场中沿不
4.等势面 ⑴.定义: ⑵.等势面的性质:
⑶.等势面的用途: ⑷.画出几种电场的电场线及等势面(教材 P19 图 1.4—5)
三、达标提升 1. 关于电场中的电场强度和电势,下列说法正确的是( ) A.电场强度大的地方,电势一定高 B.等势面上各点的电场强度大小一定相等 C.等势面不一定跟电场线垂直 D.沿着电场线的方向,电势越来越低 2、 (多项)在电场中( ) A.在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 B.某点的电势高,检验电荷在该点的电势能一定大 C.某点的场强为零,检验电荷在该点的电势能一定为零 D.某点的电势为零,检验电荷在该点的电势能一定为零 3、图为电场中的一条电场线,A、B 为这条电场线上的两点,则 A、B 点的场强一定比 A 点的小 B、B 点的电势一定比 A 点的低 C、将电荷从 A 点移到 B 点,电荷的电势能一定减小 D、 B 点的电势能一定比 A 点的低 4、 如图所示, 在场强为 E 的匀强电场中有相距为 s 的两点 A、B 两点,Q 连线 AB 与电场线的夹角 为θ ,将一电荷量为 q 的正电荷从 A 点移 到 B 点。若沿直线 AB 移动该电荷,电场 力做功 W1=______;若沿路径 ACB 移动该 电荷,电场力做功 W2=______;若沿曲线 ADB 移动该电荷, 电场力做功 W3=______。 由此可知, 电荷在电场中移动时, 电场力做 功的特点是________________________。 5、试探电荷q1放在电场中的A点,电势能为E(规定无限远处电势能为零),A 点的电势为 ________, 若把试探电荷 q1 换成试探电荷 q2 放在电场中的 A 点,A点的电势为___________ (仍规定无限远处电势能为零). 6、有一电量去 q=-2×10-6C 的点电荷,从电场中的 A 点移动到 B 点时, 克服静电力做功 6×10-4 J 从 B 点移动到 C 点时静电力做功 9×10-4 J。 问: (1)以 B 为零势能点,电荷在 A 点的电势能 EPA 是多少? (2)以 C 为零势能点,电荷在 A 点的电势能 EPA 又是多少?
3.电势---(表征电场性质的重要物理量度) (仔细阅读教材 P17---P18 内容,通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷 量的比值得出。参阅 P17 图 1。4—4) (1)定义: 的比值,叫做这 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: (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) 例 2、把 q=4×10-9C 的试探电荷放在电场中的 A 点,具有 6×10-8 J 的电 势能,求 A 点的电势 A.
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2.电势能(与重力做功类比) 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 能,这种势能叫做电势能。 静电力做功与电势能变化的关系: 表达式: 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。教材 P17) 关于电势能零点的规定: 问题一、判断电荷在电场中 A、B 两点具有的电势能高低(仔细观察教材 P17 图 1.4-2;1.4-3) (将电荷由 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。 ) 问题二、求电荷在电场中某点具有的电势能 (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 置时电场力所有做的功。 如上式若取 B 为电势能零点, 则 A 点的电势能为:
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