物理：新人教版选修3-1 电势能和电势 （教案）3
文档属性
| 名称 | 物理：新人教版选修3-1 电势能和电势 （教案）3 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 31.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2011-01-14 11:28:00 | ||
图片预览
文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
1.4电势能和电势
（1） 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，等势面的意义及与电场线的关系。
（二）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。
（三）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。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教 学 活 动
教学过程：
（一）复习前面相关知识
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。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？引入新课。
（二）进行新课
一．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沿任意曲线线A到B
结果都一样即：W=qELAM =qELABcos
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。
21世纪教育网
与重力做功类比，引出：
二．电势能
（1） 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。
（2） 静电力做功等于电势能的变化量（静电力做功改变电势能）。 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。
无论电荷的正负：
正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
( 3 )注意：
①．电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零
②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。
③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的。即EP=W
④．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。
通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（数据列举）[来源:21世纪教育网
三．电势 （相当于高度）
（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。
（2）公式：（与试探电荷无关） 伏特（V）
（3）零电势位置的规定：大地或无穷远默认为零，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．
（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）数据列举
（5）正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负21世纪教育网
四．等势面
1． 定义：电场中电势相等的点构成的面
2． 几种电场的电场线及等势面
（3）等势面的特点
1、 在等势面上移动电荷，电场力不做功
2、 电场线（或E）⊥等势面
3、 电场线由高的等势面指向低的等势面
4、 等势面不相交 ，可以闭合
5、 静电平衡的导体是等势体，表面是等势面
6、 等差等势面――相邻的等势面的电势差相等
（1） 差等势面越密的地方，电场越强，场强越大
（2） 相邻的等差等势面移动同一个电荷电场力做功相等
7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方）
8、匀强电场中，平行等长的线段两个端点间的电势差相等，即电势均匀变化。
注意：①等量同种电荷（正）连线和中线上
连线上：中点电势最小
中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
②等量异种电荷连线上和中线上
连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。21世纪教育网
巩固练习：
1、将带电量为6×10-6C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1.2×10-5J的功，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、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
3、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
4、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
D．a、b两点的电势相等
5、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6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
[来源:21世纪教育网
版权所有：高考资源网(www.k s 5 u.com)
版权所有：高考资源网(www.)
E
20V 10 0 －10
9 8 7 6 6 6 6 5 4 3 2 1 0
20
10
0
高考资源网(www.)
www.
来源：高考资源网
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网
1.4电势能和电势
（1） 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，等势面的意义及与电场线的关系。
（二）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。
（三）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。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教 学 活 动
教学过程：
（一）复习前面相关知识
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。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？引入新课。
（二）进行新课
一．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沿任意曲线线A到B
结果都一样即：W=qELAM =qELABcos
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。
21世纪教育网
与重力做功类比，引出：
二．电势能
（1） 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。
（2） 静电力做功等于电势能的变化量（静电力做功改变电势能）。 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。
无论电荷的正负：
正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
( 3 )注意：
①．电势能零点的规定：大地或无穷远默认为零
②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。
③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的。即EP=W
④．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。
通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（数据列举）[来源:21世纪教育网
三．电势 （相当于高度）
（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。
（2）公式：（与试探电荷无关） 伏特（V）
（3）零电势位置的规定：大地或无穷远默认为零，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．
（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）数据列举
（5）正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负21世纪教育网
四．等势面
1． 定义：电场中电势相等的点构成的面
2． 几种电场的电场线及等势面
（3）等势面的特点
1、 在等势面上移动电荷，电场力不做功
2、 电场线（或E）⊥等势面
3、 电场线由高的等势面指向低的等势面
4、 等势面不相交 ，可以闭合
5、 静电平衡的导体是等势体，表面是等势面
6、 等差等势面――相邻的等势面的电势差相等
（1） 差等势面越密的地方，电场越强，场强越大
（2） 相邻的等差等势面移动同一个电荷电场力做功相等
7、沿电场方向电势降低最快（场强方向是电势降落最快的地方）
8、匀强电场中，平行等长的线段两个端点间的电势差相等，即电势均匀变化。
注意：①等量同种电荷（正）连线和中线上
连线上：中点电势最小
中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
②等量异种电荷连线上和中线上
连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上：各点电势相等且都等于零。21世纪教育网
巩固练习：
1、将带电量为6×10-6C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1.2×10-5J的功，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、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
3、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
4、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
D．a、b两点的电势相等
5、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6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
[来源:21世纪教育网
版权所有：高考资源网(www.k s 5 u.com)
版权所有：高考资源网(www.)
E
20V 10 0 －10
9 8 7 6 6 6 6 5 4 3 2 1 0
20
10
0
高考资源网(www.)
www.
来源：高考资源网
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网