5.2 电势能 电势 电势差 教案 -2022-2023学年高一下学期（中职）物理高教版（2021）通用类

中等专业学校2022-2023-2教案 编号： 备课组别 物理组 课程名称 物理 所在 年级 一年级 主备 教师 授课教师 授课系部 授课班级 授课 日期 课题 电势能 电势 电势差 教学 目标 建构电势能、电势、电势差的概念，形成电场中的电荷具有电势能、沿着电 场线的方向电势降低、电势差就是电场中两点之间的电势之差等物理观念， 并能应用其解释生产、生活中的现象。 重点 让学生建构电势能、电势、电势差的概念，了解匀强电场中电势差与电场强度的关系。 难点 建构电势能的概念，运用类比方法判断电荷在电场中不同位置电势能的增减。运用类比方法建构电势的概念。 教法 启发式讲授、演示实验、组织合作学习 教学设备 多媒体一体机 教学 环节 教学活动内容及组织过程 个案补充 教 学 内 容 一、新课导入 创设情境： 在初中物理中我们已学过，在如图所示的电路中，要想让电路中的白炽灯正常工作，就要在其两端加上电压。 （提问： 电压是什么？电流经过用电器后，发生了什么变化？） 2、 新课教学 演示实验：研究电场对电荷能量的影响 进行演示实验，组织合作学习，提问：小箔筒上的正电荷q 处于金属球的电场中后具有了做功的领，即具有了一定的，可将小箔筒从 A 移动到B。在此过程中，正电荷q 的一部分转化为小箔筒的重力势能。 教 学 内 容 回答： 正电荷 q 处于电场中后具有了一定的能量，可将小箔筒从 A 点移动到B点。在此过程中，正电荷 q 的一部分能量转化为小箔筒的重力势能。 1　 教师讲述帮助学生建构电势能的概念： 物理学中，把电场中的电荷由于受到电场力的作用而具有的能量称为电势能，用 Ep 表示。电势能是标量，它的国际单位制单位是 J（焦）。 电势能的规律：处于地球表面的物体，可以认为处于重力场中。当物体由高处竖直下落位移 h 时，重力做正功mgh，物体的重力势能将减少 mgh；反之，当物体由低处竖直上升位移 h 时，重力做负功mgh，物体的重力势能将增加 mgh。电场中电荷的电势能与重力场中物体的重力势能在这方面相类比：在电场中，当电荷从一点移动到另一点时，如果电场力对电荷做了多少正功，电荷的电势能就减少多少；如果电场力对电荷做了多少负功，电荷的电势能就增加多少。电场中，电场力做功和电势能变化之间的关系可以归纳为WAB = EpA－EpB 上式中的 WAB 是电荷从A点移动到 B 点时电场力做的功，EpA 是电荷在 A 点具有的电势能，EpB 是电荷在B 点具有的电势能。 例如，在如图所示的电场中，一个正电荷在电场力 F1 的作用下，从 A 点移动到 B 点时，电场力做正功，因此可知正电荷在 A 点的电势能多，在 B 点的电势能少；一个负电荷在电场力 F2 的作用下，从 D点移动到 C 点时，电场力也做正功，因此可知负电荷在 D 点的电势能多，在C 点的电势能少。 2　 电势 在地球表面，我们可以直接判断出一个物体重力势能的多少：同一个物体在高处的重力势能多，在低处的重力势能少。即物体重力势能的多少与物体地理位置的高度有直接的关系。同样，人们为了能够直观地比较电荷在电场中的电势能的多少，把放在电场中某一点的电荷所具有的电势能 Ep 与电荷量 q 的比值称为该点的电势。 教 学 内 容 教 学 内 容 V=EP/q 电势是标量，它的国际单位制单位是 V（伏）。电势一般用符号 V 来表示。 电势的特点及零电势点的选取方法：经过长期实践，人们归纳出电场中电势的高低可以根据电场线的方向来判断：沿着电场线的方向，电势越来越低。电场中的电势与地球上的高度一样，都是相对的。要确定某一点的电势，首先要选择一个零电势点。例如，在一个匀强电场中有 A、B、C、D 四点，若选取 D 点为零电势点，A、B、C 三点的电势就分别为30 V、20 V、10 V，如图所示。若选取 A 点为零电势点，B、C、D 三点的电势就分别为－10 V、－20 V、－30 V，如图所示。零电势点的选取可以是任意的。实践中，常选取大地或仪器的公共地线为零电势点。 组织学生合作学习【思考与讨论】 3　 电势差 电场中任意两点的电势之差，称为这两点的电势差，也称为电压，用符号U 表示。若电场中 A、B 两点的电势分别为 VA 和 VB，则这两点间的电势差为UAB = VA－VB电势差也是标量，它的国际单位制单位也是 V（伏）。在图 5-2-4 中，A、B 两点间的电势差 UAB＝30 V－20 V＝10 V；B、A两点间的电势差 UBA＝20V－30 V＝－10 V。电场中某点电势的大小与零电势点的选取有关，其值是相对的。而任意两点间的电势差却与零电势点的选取无关