10.1 电势能和电势（说课课件）-人教版（2019）必修第三册

因势利导 顺势而为 （10.1电势和电势能教学探讨） 1 一、教材分析 教材从力的角度介绍了电场的性质之后，本章开始从能的角度理解电场。对电场的理解进一步深入。 本节按静电力做功-电势能-电势的线索进行编排，先论证静电力做功和路径无关，再类比重力做功，提出电势能的概念，提出电势能具有相对性。最后从能量角度建立电势概念， 教材正文旁边的注释，有对概念理解的深入讨论，有方法的总结，体现了物理学习的严谨性，灌输了科学的研究方法。 2 二、学情分析 知识层次上，学生已经学习了重力做功的特点以及重力势能，知道功的计算。会用比值法求电场强度，知道电场强度是描述电场性质的物理量。 思维层次上，学生经过初中及高中一年的物理学习，基本上了解了探索新知的流程，即提出问题，分析问题，解决问题，但是对于如何发现提出问题，如何科学分析问题，如何有效解决问题的能力还有待进一步提高。 3 三、教学设计思路 1、回归课本，充分利用课本正文和旁批，按课本的知识线索进行展开 2、注重核心素养理念的灌输。关键在于以学生为主体进行教学。教师设计合理的情境，引导学生思考得出结论，引导学生从不同角度进行理解。教师的引导过程主要以提问方式进行 3、充分利用学生已有的知识背景，进一步渗透类比法，比值法等学习方法，深入理解概念背后的含义 因势利导 顺势而为 4 四、教学线索 课时1 知识回顾---规律探究（电场力做功特点）----电势能概念建立-----电势能概念理解-----与重力势能对比加深理解----自主小结 课时2 提出问题----归纳属于电场能的性质特点---找到属于电场能的性质的物理量----得出概念----与电场强度对比加深理解-----电势高低判断方法---自主小结 5 五、学科核心素养 1.物理观念： 对电势能及电势形成基本观念，认识到电势能是属于电场和电荷共有的能，电势是从能的角度描述电场的物理量 2.科学思维： 通过科学推理得到电场力做功与路径无关的结论 通过科学论证（及类比学习）得到电势能的概念 3.科学探究 通过提出问题（属于电场能的性质特点？），获取和处理已有信息（归纳提取电场能的性质特点），获得证据（电势能和电荷比值一定），进行评估（此比值是否能描述电场能的性质） 6 因势利导 顺势而为 （教学具体讨论） 7 知识回顾 1、物体做自由落体运动时速度为什么会改变，做平抛运动时呢？ 2、物体动能改变的原因？动能是由什么能转化而来？ 3、重力做功的特点？ 4、带电体在静电场中受力的方向怎么判断？大小如何计算？ 8 思考讨论 9 一、静电力做功特点 在匀强电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和终止位置有关，即与电荷在电场方向的运动的位移有关 上述结论对任意电场都是成立的 结论： h mg Ep=mgh 重力做功同样与物体运动的路径无关，只跟物体下落的高度有关。重力做功时，物体的重力势能会发生变化。 功是能量转化的量度，有做功，就一定有某种能量发生了变化。 重力做功 重力势能发生变化 电场力做功 11 二、电势能 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。用符号EP表示。 1.定义： E A B + q F 试探电荷q由A运动到B： △Ek↑ △Ep↓ 试探电荷q由A运动到AB中点： △Ek↑ △Ep↓ O 电势能和电场力做功有什么关系？ A点电势能的大小有没有确定的数值呢？ 2.电场力做功与电势能的关系 二、电势能 与重力势能相似，电势能的大小也具有相对性，都是相对于选定的零势能面来说的。 电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。 E A B 若以A点作为零势能面，则有 0-EPB=WAB 即 EPA=0 EPB= -WAB 如图，若A→B电场力所做功为WAB 若以B点作为零势能面，则有 EPA-0=WAB 即 EPA=WAB EPB=0 选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。 通常情况下，我们把无穷远处的电势能规定为0或把电荷在大地表面的电势能规定为0. 二、电势能 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，电场力做功为多少电势能如何变化？A点电势能多大？ 电势能减少 E q A B 设B点的电势能 WAB = EPA－EPB =103J + (1) (2) (3) 例题2 解： 计算电势能 二、电势能 有一电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从电场中的A点移到B点时,克服静电力做功6×10-4J,从B点移到C点时静电力做功9×10-4J.问: 1.以B为零势能点，电荷A点时的电势能EPA1是多少? 2.如选取C点的电势能为零,则电荷A点时的电势能EPA2又是