物理：新人教版选修3-1 电势能和电势 （教案）2

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1.4 电势能和电势（2）
教学目的：
1、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。21世纪教育网
2、明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
3、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：
1、通过与前面知识的结合，理解电势与等势面的概念及电势与电场线的关系；
2、培养对知识的类比能力，以及对问题的分析、推理能力。
情感态度与价值观：[来源:21世纪教育网]
1、利用等势面图像的对称美，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。
2、培养学生学会分析和处理电场问题的一般方法。
教学重点：
理解掌握电势的概念及意义。
教学难点：
掌握电势与电场线的关系，并能用此解决相关问题。
教学过程
一．课前导学
复习引入：
1、静电力做功的特点：
2、电势能、电势能变化与静电力做功的关系：
我们通过电场力的研究认识了电场强度，今天我们要对电势能的研究来认识另一个物理量—电势，它同样是表征电场性质的重要物理量
二、质疑讨论[来源:21世纪教育网]
质疑讨论1：什么是电势，它是如何引入的？
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：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，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。[来源:21世纪教育网]
（2）公式：（与试探电荷无关）
（3）单位：伏特（V）
质疑讨论2：电势与电场线有怎样的关系
（4）电势与电场线的关系：
电场线指向电势降低的方向。
电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。
与电势能相似，我们知道Ep有零势能面，因此电势也具有相对性。
引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。
（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。因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。
与零电势能的位置规定是否有相似之处呢？
质疑讨论3：参看书上的问题进行思考与讨论，然后思考若是q当做负电荷来进行研究，其结果是否一样呢？
质疑讨论4：什么叫等势面，等势面与电场线有怎样的关系？
1．等势面：电场中电势相同的各点构成的面。
寻找等势面：找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。
观看挂图，从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点，进行合理猜想。
2．等势面与电场线的关系
⑴在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，静电力不做功。
WAB＝EpA－EPb＝qφA－qφB＝0
讨论：什么情况下会出现力做功为零的情况？
引导分析得出：F⊥v
⑵电场线跟等势面一定垂直，即跟电场强度的方向垂直。
引导学生用反证法达到证明的目的，加深对知识点的应用。
而沿着电场线的方向，电势越来越低。
归纳总结：电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的，则能得到书上图1．4－5的图形。观看图形或挂图，结合电场线的特点，可得出结论。
⑶等势面越密，电场强度越大。
⑷等势面不相交、不相切。
3．应用等势面：由等势面描绘电场线
方法：先测绘出等势面的形状和分布，再根据电场线与等势面的关系，绘出电场线的分布，于是我们就知道电场的情况了。
三、反馈矫正
1、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
2、关于等势面正确的说法是（ 　 ）
A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功
B．等势面上各点的场强大小相等
C．等势面一定跟电场线垂直
D．两等势面不能相交
3、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图所示，其中ab=√3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-2×10－８C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.8×10－７J
(1)画出通过 a、b、c 三点的电场线
(2)求该匀强电场的电场强度
四、巩固迁移
1、一个点电荷，从静电场中的a点移至b点，其电势能的变化为零，则（　　）
A．a、b两点的场强一定相等
B．该电荷一定沿等势面移动
C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的21世纪教育网
D．a、b两点的电势相等
书P19 2、3、7
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