10.1.2 电势能和电势—电势—人教版（2019）高中物理必修第三册教案

课 时 教 案 第 10 单元 第 2 案 总第 7 案 课题： §10.1.2 电势能和电势—电势 【教学目标与核心素养】 1．理解电势，知道电势是描述电场能的性质的物理量 2．理解电势和电势能的关系 3．知道等势面及特点，通过等势面的学习提高学生的对美的欣赏能力 【教学重点】 1．电势的理解 2．等势面的特点 【教学难点】 1．电势的理解 2．等势面的应用 【教学过程】 复习引入： ①什么是电势能？ ②电场力做功特点？ ③电场力做功与电势能的关系是什么？ 电荷在电场中具有电势能，我们能否用电势能描述电场能的性质呢？ 如图： 不同电荷在电场中同一点电势能不同，不同电荷在电场中不同点电势能也可能是相同的。所以电势能不能描述电场能的性质。 分析：匀强电场中，规定O点电势能为零，则从A点到O点： 与q成正比， 为定值，对电场中的同一点，EP与q的比值是不变的；电场中的不同点l与 可以不同，故 可以不同。所以 反映了电场的能的性质，由电场决定，与q无关。该比值我们定义为电势。 一、电势 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，以φ表示。 2．定义式：φ = 由表达式可得：电场中某点的电势数值上等于单位正电荷由该点移到零势能点电场力做的功。（单位正电荷在该点的电势能） （变式求电势能公式，电势越高，正电荷电势能越大；电势越低，负电荷的电势能越大） 3．性质 ①电势是标量，有大小没有方向。 ②电势具有相对性，某点的电势大小与零电势点的选择有关，常取无穷远或大地电势为零。电场中各点的电势可以是正值，也可是是负值，正负表大小。（分析原因）正电荷的电场，负电荷的电场，等量同种、异种电荷电场的电势分析。 4．单位：V （1V=1J/C） 1V的意义：若电量为1C的电荷在电场中某点的电势能为1J，则这一点的电势为1V。 5．物理意义：描述电场能的性质的物理量 6．在电场中沿电场线方向移动一个正电荷，电场力做正功，EP减小，由φ = 可得：φ减小，故得： 电场线的方向就是电势降落最快的方向 （沿电场线方向移动负电荷，电场力做负功，EP增加） 比较：场强与电势 ①二者无必然联系，场强为零的地方，电势不一定为零，场强大的地方电势不一定高②电势为零的地方，场强不一定为零，电势高处场强不一定大。 例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： ⑴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？ ⑵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？它们的电势分为多少？ ⑶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？它们的电势分为多少？ 例2.如何根据试探电荷的电势能来判断电场中两点电势的高低？ ⑴+q在A点的电势能比在B点的大，A、B两点哪点电势高？ ⑵-q在C点的电势能比在D点的大，C、D两点哪点电势高？ ⑶+q在M点的电势能为负值，-q在N点的电势能是负值，M、N两点哪点电势高？ 3.如何根据电场线来判断电场中两点电势的高低？ ⑴M、N是同一条电场线上的两点，哪点电势高？ ⑵M、P是同一电场中不在同一条电场线上的两点， 哪点电势高？ 结论：带电粒子仅在电场力作用下由静止运动，不一定由电势高处向电势低处运动，而一定由电势能大处向电势能小处移动。 小结： 作业： $$