1、课题名称电势能 电势教师姓名尹国飞学生年级高二课时第2课时课程标准描述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。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。3、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。考试大纲描述电势能、电势 教材内容分析通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。学生分析尝试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，增强科学探究的价值观。学习目标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
2、电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。3、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。重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。难点掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。教学过程教师活动学生活动设计意图（备注）导我们知道电场对放入其中的电荷有力的作用，在电场中移动电荷时电场力就要做功，同时电荷的位置要变化，电荷具有的能量也会发生变化，那么电场力做的功和电荷能量变化之间有什么关系呢？本节课我们来研究这个问题。思1、静电力做功的特点教师活动：（投影）教材图1.4-1（如图所示）引导学生推导在匀强电场中移动试探电荷q从
3、A到B静电力所做得功。（1）q沿直线从A到B（2）q沿折线从A到B（3）q沿任意曲线从A到B（用无数组跟静电力平行和垂直的折线来逼近曲线ANB的方法），可得问题：通过以上推导过程，可以得出什么结论？静电力做功与路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。教师：（强调）这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但是可以证明，同样适用于非匀强电场。AA1、静电力做功的特点静电力做功与路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。（强调）这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但是可以证明，同样适用于非匀强电场。议2、电势能引导学生类比重力做功的特点和重力势能的概念，引出电势能的概念。思考：如果静电力做功与
4、路经有关，引入电势能的概念还有没有实际意义？为什么？学生分组讨论，思考后回答。点评：调动学生思维的积极性，培养学生善于思考勇于探究的学习品质。同时培养学生敢于发言、勇于发表个人见解的精神。引导学生类比重力做功与重力势能变化的关系，从“功是能量转化的量度”的角度，引导学生推导出静电力做功与电势能变化的关系。（投影）教材图1.4-2（如图所示）引导学生推导出静电力做功与电势能变化的公式：提出问题：上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能？为什么？要确定电荷在某点的电势能，应该怎么办？（学生分组讨论，思考后回答。）上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能。因为上式只确定了静电力做功与电势能变化的
5、关系。要确定电荷在某点的电势能，必须规定电场中某点的电势能为零。如果规定B点的电势能为零，电荷在A点的电势能为多少？电荷在A点的电势能等于功WAB教师概括、总结：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做得功。通常把无限远处或大地的电势能规定为零。教师：引导学生阅读教材，让学生了解重力场和引力场中重力或引力做功与电场中静电力做功的差别。因为电荷有正负，因此同样从A点移到B点静电力做功正负号相反，电荷的电势能的变化也是相反的。（投影）教材图1.4-3（如图所示）3、电势我们是通过对什么的研究来认识电场强度的？电场强度是用什么方法来定义的？通过试探电荷在电场中受静电力来认识电场强
6、度的。用静电力和电荷的带电量的比值来定义的。今天我们再用比值定义的方法研究描述电场性质的另一个物理量电势。它是描述电场具有能的性质的物理量。（投影）教材图1.4-4（如图所示）引导学生一起推导出匀强电场中某点（如A点）电荷的电势能和其带电荷量的比值的表达式：讨论：为什么可以把这个比值定义为A点的电势？对于任何电场是否具有普遍性？分组讨论，选出代表发表见解。师生互动，得出结论，建立起电势的概念：（1）对电场中确定的一点，这个比值都相同；（2）对于电场中不同的点，这个比值一般是不同的。可见，该比值与试探电荷本身无关，决定于电场的性质。因此可以用它来定义电场的电势。可以证明，这个比值对一切电场都适用
7、，即具有普遍性。（投影）电势：电场中某一点，电荷的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势。即（1）单位：伏特（V），1V=1J/C（2）标量，只有大小，没有方向。（3）电场线指向电势降低的方向。（这一特点可以让学生结合静电力做功的情况自己证明）（4）电势的数值和零电势点的选取有关。（这一特点可以让学生结合电势能的特点自己证明）（5）规定了电势零点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，电势的正负值能比较大小。思考与讨论：如果试探电荷是负电荷，以上结果还成立吗？自己推导一下。4、等势面引导学生阅读教材关于等势面的内容，思考并回答以下问题：（1）什么是等势面？等势面与电场线的关系如何？为什
8、么？（2）熟悉几种典型电场的等势面分布情况。（3）引入等势面，对研究电场的性质有何意义？阅读教材，思考并回答上述问题。点评：培养学生阅读教材获取信息的能力。提高学生语言表达能力和自学能力。师生互动：一起总结等势面的特点。投影教材图1.4-5（如图所示）多媒体辅助教学：用多媒体模拟几种典型电场的等势面的分布，使学生进一步增强对等势面的感性认识，（见多媒体课件）。点评：实际工作中，测量电势要比测量电场强度容易，处理等势面的数学方法也比较简单，所以常常用等势面来研究电场，我们常常先画出或算出等势面的分布情况，再由等势面推断出电场的分布情况。如果静电力做功与路经有关，引入电势能的概念还有没有实际意义？
9、为什么？学生分组讨论，思考后回答。点评：调动学生思维的积极性，培养学生善于思考勇于探究的学习品质。同时培养学生敢于发言、勇于发表个人见解的精神。引导学生类比重力做功与重力势能变化的关系，从“功是能量转化的量度”的角度，引导学生推导出静电力做功与电势能变化的关系。引导学生推导出静电力做功与电势能变化的公式：提出问题：上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能？为什么？要确定电荷在某点的电势能，应该怎么办？学生分组讨论，思考后回答。）上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能。因为上式只确定了静电力做功与电势能变化的关系。要确定电荷在某点的电势能，必须规定电场中某点的电势能为零。如果规定B点的电势
10、能为零，电荷在A点的电势能为多少？学生：电荷在A点的电势能等于功WAB引导学生阅读教材，让学生了解重力场和引力场中重力或引力做功与电场中静电力做功的差别。因为电荷有正负，因此同样从A点移到B点静电力做功正负号相反，电荷的电势能的变化也是相反的。3、电势我们是通过对什么的研究来认识电场强度的？电场强度是用什么方法来定义的为什么可以把这个比值定义为A点的电势？对于任何电场是否具有普遍性？（1）对电场中确定的一点，这个比值都相同；（2）对于电场中不同的点，这个比值一般是不同的。可见，该比值与试探电荷本身无关，决定于电场的性质。因此可以用它来定义电场的电势。可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普
11、遍性。4、等势面（1）什么是等势面？等势面与电场线的关系如何？为什么？（2）熟悉几种典型电场的等势面分布情况。（3）引入等势面，对研究电场的性质有何意义？展例1 将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J的功，则（1）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？（2）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？（3）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？解：（1）WAC=WAB+WBC = -310-5+1.210-5= -1.810-5J可见电势能
12、增加了1.810-5J.（2）如果规定A点的电势能为零，由公式得，则该电荷在B点的电势能为EPB= EPA -WAB=0- WAB=310-5 J同理，C点的电势能为EPC= EPA -WAC=0- WAC=1.810-5 J对基本概念的理解【例1】如图所示，为一负点电荷产生的电场中有A、B两点，两点间电势之差为200V，电量为610-8 的点电荷从B移到A，它的电势能改变多少?是增加还是减少?该电荷在A、B两点的电势能哪个大?哪点场强大?哪点电势高? 解析：沿电场线方向电势越来越低，可知，B点电势高。由点电荷场强公式，电场中，则，A点场强大。负电荷由B点移到A点，克服电场力做功，故电势能增加
13、。负电荷在A点电势能大。电势能的改变量= 1.210-5J电势能增加了1.210-5J点评：电势能是增加还是减少可分三步判定：（1）电场力是什么方向由于移动的是负电荷，它受电场力的方向跟场强方向相反（图示向右）（2）电荷移动方向和电场力方向的关系电荷由B向A移动，与受电场力方向相反。（3）电场力做正功还是做负功电场力做负功，因而电势能增加。所以本题中电荷的电势能增加1.210-5 J，电荷在A点的电势能较大。由沿电场线方向电势越来越低，可知，B点电势高。或由负电荷由B点移到A点，克服电场力做功，一定是从高电势点移向低电势点，亦可知，B点电势高。显然，本题用电场线方向来比较电势高低更简单。说明：
14、通过本例介绍了判断电势能的增减、比较电势的高低的基本方法，望认真体会。电场知识的综合应用【例2】某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图1463所示，可以判定A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势解析：由电场线的疏密可知场强，所以粒子的加速度。由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB，由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为.答案：B说明：要注意掌握运用电场线和等势面判断电场的性质、在电
15、场中移动电荷做功以及电荷电势能变化情况的分析方法.解：（1）WAC=WAB+WBC = -310-5+1.210-5= -1.810-5J可见电势能增加了1.810-5J.（2）如果规定A点的电势能为零，由公式得，则该电荷在B点的电势能为EPB= EPA -WAB=0- WAB=310-5 J同理，C点的电势能为EPC= EPA -WAC=0- WAC=1.810-5 J（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点的电势能为EPA= EPB+WAB=0+WAB= -310-5 JC点的电势能为EPC= EPB WBC=0- WBC= -1.210-5 J可见，电荷在某点的电势能与零势能点的选
16、取有关，但静电力的功与零势能点的选取无关。评让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。检 .Com课堂练习1下列说法正确的是（ ）A. 在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做正功，电荷电势能减少B. 在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做负功，电荷电势能减少C. 在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少D. 在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加2一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点
17、电场力做了5106J的功，那么（ ）A电荷在B处时将具有5106J的电势能B电荷在B处将具有5106J的动能C电荷的电势能减少了5106JD电荷的动能增加了5106J3 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）A. 电势，场强 B. 电势，场强 C. 将电荷从A点移到B点电场力做了正功D. 将电荷分别放在A、B两点时具有的电势能4如图所示，把电量为5109C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA15V，B点的电势UB10V，则此过程中电场力做的功为J.教学反思电势能、电势的概念是本节的重点。恰当地选择概念的引入方式，能够帮
18、助学生理解概念。教材先讨论静电力做功的特点，而后引入电势能的概念，随后引入电势的概念，教材用类比的方法，类比力学中重力做功，重力势能的概念，这样使学生在已有知识中逐步理解，能帮助学生真正掌握电势能和电势的概念。另外，本节的电场力做功与电势能的关系，在高考中考查频率较高，因它与力学知识结合，能测试学生的综合能力。等势面的内容虽然不属于重点，但正象电场线形象地描述电场强度，可帮助学生很好地理解电场强度这个重要概念一样，等势面的学习，也同样对电势，下节课要学习的电势差这些重点概念的理解有非常大的帮助。对等势面的教学，为了使学生容易理解，同样采用了对比的方法，与地图上的等高线对比，而对同一等势面上移动电荷时电场力不做功，电场线跟等势面垂直等的理解，则采用了推理的方法，训练了学生的逻辑思维能力。检查结果及修改意见： 教研组长（签字）：检 查 日 期： 2018 年 9月 日
