魯科版選修(3-1)第一節(jié)《電場力做功與電勢能》教案1

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1、 最新魯科版選修 (3-1)第一節(jié)《電場力做功與電勢能》教案 1 教學(xué)目標(biāo) （一）知識與技能 理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。 （二）過程與方法 通過與前面知識的結(jié)合 ,理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系 （三）情感態(tài)度與價值觀 嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題 ,增強科學(xué)探究 的價值觀。 教學(xué)重點、難點 重點 ：理解掌握電勢能概念及意義。 難點 ：掌握電勢能與做功的關(guān)系 ,并能用此解決相關(guān)問題。 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí)

2、 教學(xué)手段 : 多媒體課件 教學(xué)過程： （一）引入新課 電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的 ,地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生重力也不需物體與地球接觸 ,這個力 又是通過什么發(fā)生的呢？ 重力場。 重力場對處于其中的物體都要產(chǎn)生重力的作用 ,電場在這一點上與重力場相似 ,其實電場與重力場相似的地方還很多 ,這節(jié)課通過對比的方法來從能量的角度來進一步研究電場。 （二）進行新課 一、電場力做功與路徑無關(guān) 師：物體在重力場中受到重力作用 ,重力對物體做功與 無關(guān) , 有關(guān)。 電荷在電場中受到電場力作用 ,電場力做功是不是也是這樣呢？ 1.分析電荷

3、在勻強電場電場力做功的情況。 2.過度到非勻強電場。 二、電勢能 1.電勢能 師：物體在重力場中由于受到重力作用而具有一種勢能 ,物理上把這種勢能叫重力勢能 ,與此 相同 ,電荷在電場中由于受到電場力的作用也具有一種勢能 ,物理上把這種勢能叫電勢能。 2.電勢能的確定 師：電荷在電場中某點具有的電勢能如何確定呢？我們先來回顧一下重力場中重力勢能是 的確定。 師：重力勢能等于什么？ 生：等于重力與物體相對于零勢能面的高度乘積。 師：請同學(xué)們看看物體分別在圖中 A 、 C 兩點的重力勢能與物體分別由 A 點運動到 B 和由 C

4、 點移動到 B 重力所做的功關(guān)系？（以 B 點為零勢能點） 生：物體分別在圖中 A 、C 兩點的重力勢能等于物體分別由 A 、 C 兩點移動到零勢能點 B 的過程中重力所做的功。 師：物體在重力場中某點具有的重力勢能 ,等于把物體由該點移動到零勢能點（參考點）的 1 / 3 過程中重力對物體所做的功。 師：與重力場相似 ,電荷在電場中某點具有的電勢能等于把電荷從該點移動到參考點的過程中電場力所做的功。 A EPA=WAB=mgH1,E P H1 E =W=-mgH

5、 CCB2 （以 B 點這零 B A B C 勢能點） +q H 2 d d2 1 C  EPA=WAB=Eqd1,E PC=WCB=-Eqd2 （以 B 點這零勢能點） 地面 3.電勢能是標(biāo)量。 師：從上面例子看到電勢有正、負(fù) ,正、負(fù)是不是表示電勢能的方向呢？ 生： 師：電勢能是標(biāo)量 ,正、負(fù)號不表示方向 ,表示的是電勢能的大小 ,一個電場中不同地方放入同一電荷 ,正電勢能 .>零電勢能 >負(fù)電勢能。 如 EPA>EPB>

6、EPC。 4. 電勢能是電場和放入電場中的電荷共有。 師：在重力場中 , 重力勢能是物體單獨具有還物體與地球共有？ 生：平時的說法上 , 說物體具有多少重力勢能 , 其實是物體與地球共有多少重力勢能。 師：與此相似 , 電勢能是電場和放入電場中的電荷共有 , 但習(xí)慣上只說電荷具有。 5. 電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系： 師：重力勢能變化與重力做功的對應(yīng)關(guān)系是怎樣的？生： 師：同樣 , 電場力做正功 , 電勢能減少 , 減少的電勢能等于電場力對電荷所做的功；電場力做 負(fù)功 , 電勢能增加 , 增加的電勢能等于電荷克服電場力所做的功。如 ,A

7、→ B, Ep 減 =WAB； C→B, Ep 增 =∣WCB∣ 6. 電勢能是相對的 , 與零勢能點的先取有關(guān) , 但電勢能變化是絕對的 , 與零勢能點的先取無 關(guān)。 師：重力勢能與零勢能點的選取是否有關(guān)？重力勢能的變化呢？ 生： 師：與重力勢能相同 , 電勢能與零勢能點的選取有關(guān) , 但電勢能的變化與零勢能點的選取無關(guān)。即 , 電勢能是相對的 , 與零勢能點的先取有關(guān) , 但電勢能變化是絕對的 , 與零勢能點的先取無關(guān)。如 , 選 C 為零勢能點 ,E PA=WAC=Eq(d 1+d2), 但 A→ B, Ep 減 =WAB； 7. 零勢能

8、點的先取。 師：零勢能點的選取是任意的 , 對于點電荷產(chǎn)生的電場 , 一般選無窮遠(yuǎn)處為零勢能點。在某 2 / 3 些實際問題中 , 通常選取大地為零勢能點。 三、課堂鞏固練習(xí) q=- 310 -6 C的點電荷 , 從電場中的 A 點移到 B 點時 , 克服電場力做功６ 1、有一帶電量 10-4 J, 從 B 點移到 C 點時電場力做功 910 －4J. 問：（１）以 B 為零勢能點 , 電荷在 A 點時的 電勢能 EPA1= - ６

9、 10 -4 J, （２）如選取 C 點的電勢能為零 , 則電荷在 A 點時的電勢能 EPA2= 310-4 J B 2. 如圖所示電場中 , 將正電荷 +q 從 A 點移動到 B 點 , 電勢能 , A 從 B 點移到 A, 電勢能, 若電荷是 -q 呢？ 3. 讓兩個帶同種電荷的小不球靠近 , 電勢能 ,讓它們遠(yuǎn)離 , A 電勢能 ; 若兩小球帶異種電荷呢？ 4. 如圖 1-4

10、-5 甲是等量異種點電荷的電場線 , 乙是等量同號點電荷的電場線。 AOB是兩 點電荷的連線的垂直平分線 ,O 是連線的中點。（ 1）在 A A 甲圖中 , 把單位正試探電荷從 O 點沿 OA 移動到無限遠(yuǎn) 處 , 電場力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變化？ O O （2）在乙圖中 , 把單位正試探電荷從 O 點沿 OA移動到 無限遠(yuǎn)處 , 電場力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變 化 ？ B B

11、 圖 1-4-5 四、課外思考題 甲 乙 12. 如圖所示的電場中 , 把點電荷 +q 從 A 移動到無限遠(yuǎn)處 , 電場力做功為 W1；把 點電荷 +2q 從 A 移動到無限遠(yuǎn)處 , 電場力做功為 W2；把點電荷 +nq 從 A 移動到無 A 限遠(yuǎn)處 , 電場力做功為 W；求（ 1） W： W： W等于多少？（ 2）+q,+2q,+nq 在 A n 12 n 點的電勢能 EP?。?EP2：EPn 又是多少？（ 3）由此可見 , 不同電荷在電場中同一點 的電勢能與電荷的帶電量比值有怎樣的關(guān)系？（ 4）若是把上述電荷從無窮遠(yuǎn) 處移到 B 點, 電勢能與電荷的帶電量比值還滿足相同的關(guān)系嗎？比值與移到 A 點的比值相同嗎？ 作業(yè) 1. 課本練習(xí)。 2. 名師一號。 教學(xué)反思：多舉一些例子 , 鞏固電場力做功與電勢能變化的關(guān)系。 3 / 3