10.1电势能和电势 导学案-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

山东省 高一物理翻转课堂课时学案 班级 小组 姓名_______ _ 使用时间 年 月 日 编号 课 题 电势能和电势 编制人 审核人 自 学 质 疑 学 案 目标导学 学 习 目 标 是否达标 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 3．明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系 重点 难点 了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系 问题记录 学 案 内 容 请同学们将预习中的疑难问题写出来。 阅读课本回答下列问题： 一：静电力做功的特点 1.让试探电荷+q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。 （1） W＝F|AB|＝____________________________。 （2） W＝F|AB|cosθ＝_______________________。 （3） W＝W1＋W2＋W3＋…＝_____________________。 分析三种情况下的做功的数据结果，从中发现问题和知识结论(与重力做功类比)。 结论：_____________________________________________________________。 拓展：该特点对于非匀强电场中也是成立的。 二：电势能 问题一:寻找类比点：力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？属于什么能？ 学 案 内 容 学生纠错 问题二：静电力做功也与路径无关，是否隶属势能？我们可以给它一个物理名称吗？ 总结：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，这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。 2. 静电力做功与电势能变化的关系： 类比重力做功和重力势能的关系得出静电力做功和电势能的关系： WAB＝EpA－EPB 3、 电势： ( A ) ( E A B )问题一: 类比上图两种情况，找出异同点： ( B )通过类比可见，若用左图中的Ep/m，或右图中的Ep/q，对某一固定位置，它们的值都是固定的。 对于一般情况看右图（B点电势能为0）： EpA＝WAB=qE Lcosθ 可见，EpA与q成正比，即电势能跟电荷量的比值EpA/q都是相同的。 结论：电势：__________________ _________ 叫做这一点的电势。用φ表示。表达式：φ＝Ep/q，单位________。 问题二：如何来判断电势的高低呢？ 结论： 4、 等势面 1. 定义： 2.特点：（1） （2） （3） （4） 3.画出几种常见电场的等势面： 请同学们记录自己的错题并分析原因。 第 2 页 训 练 展 示 学 案 目标导学 学 习 目 标 识 记 理 解 应 用 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关系 练1 例1 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 例2、3 练2、3 重点难点 明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系 学生笔记 学 案 内 容 例1．如图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b 今将一电荷＋q从a移到b则（ ） A. 电场力做正功，＋q的电势能增加； B. 电场力做负功，＋q的电势能增加； C.电场力做正功，＋q的电势能减少； C. D.电场力做负功，＋q的电势能减少。 例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9C 的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则 ( A B ) ⑴电场方向由A→B还是B→A？ ⑵电荷在哪点时电势能大？大多少 例3. 将一电量为q=2×10-6 C的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做功 4×10-5J ,求A点的电势. 第 3 页 学 案 内 容 学生笔记 1.（多选）如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为 Qa 、 Qb 和Qc ，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知： A、粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B、粒子从L到M的过程中，电场力做