1.4电势能和电势 教案-新疆喀什巴楚县第一中学高中物理选修3-1

课题 第4节　电势能和电势 授课时间 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能的性质的物理量； 3．明确电势能、电势、静电力做功、电势能的关系； 4．了解电势与电场线的关系； 5．了解等势面的意义及与电场线的关系。 过程与方法 通过前面知识的结合，理解电势能与静电力做功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。 情感态度与价值观 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，增强科学价值观。 教学重点 理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意 义。 教学难点 掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相 关问题。 课程类型 新授课 教学方法 类比法、讲练法、推理归纳法。 教学工具 多媒体辅助教学设备 教学过程 导入新课 前面已经学习了电场的力的性质---用场强来描述，今天我们从电场力做功和能量的角度来研究电场的能的性质。 教学内容 一、静电力做功的特点 在任何静电场中，静电力移动电荷所做的功，只与起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径无关。 二、电势能 1．电势能 由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中具有势能，这种势能叫做电势能。可用EP表示。 因为电荷与电场间存在着相互作用，因而由电荷与电场间相对位置决定的能称之为电势能。 2．静电力做功与电势能变化的关系 电势能是指电荷在电场中具有的能，它的变化可通过电场力所做功的正负来判定。 （1）电场力做正功时电势能减少 （2）电场力做负功时电势能增加 （3）电场力做功与电势能变化的关系 顺着电场线方向移动正电荷或逆着电场线方向移动负电荷时，电场力做正，电势能减少；逆着电场线移动正电荷或顺着电场线移动负电荷，电场力做负功，电势能增加。 3．电势能的数值 （1）电势能的数值 电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。 （2）说明 ①通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 ②电势能的相对性 电势能的数值是相对的，只有当零电势能位置确定后，电荷在电场中某个位置的电势能才有确定的数值。 ③电势能是系统所共有 电势能跟其它势能一样，都属于系统所共有。电势能是相互作用的电荷与电场所共有。 ④电势能是标量，其正、负表示比零势能高还是低。 在电场中同样的两个位置，沿同一方向移动正电荷与移动负电荷，电荷的电势能的变化是相反的。 三、电势 1．电势 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。 2．公式 如果用φ表示电势，用EP表示电荷的电势能，则 令q＝+1，则φ=EP+1=W+1→0，故电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功。 由电势的定义势变形后，得电势能的计算公式为：EP= qφ。 真空中点电荷电势的计算公式为： 3．单位 在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号为V。 在电场中的某一点，如果电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，这一点的电势就是1V，即1V＝1J/C。 4．电场线指向电势降低的方向 电场中电势的高低可以根据电场线的方向来判断。 沿着电场线移动正电荷，电场力做正功；逆着电场线移动正电荷，电场力做负功；沿着电场线移动负电荷，电场力做负功；逆着电场线移动负电荷，电场力做正功。 四、等势面 电场中某点的电势等于单位正电荷从该点移到零电势点电场力所做的功。电势也由电场本身的性质决定，电势的值与零势点选取有关。 1．等势面 电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。 巩固练习 关于电场中的电场强度和电势，下列说法正 确的是（ D ） 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 板书设计 第4节　电势能和电势 一、静电力做功的特点 二、电势能 三、电势 四、等势面 布置作业 做课后习题 组长签字 课后反思 $$