高中物理 《電場力做功與電勢能》教案1 魯科版選修3-1

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1、課 題 §2.1電場力做功與電勢能 課 型 新授課(課時） 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(yùn)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(qiáng)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) 教 學(xué) 手 段 多媒體課件 教 學(xué) 活 動 教

2、學(xué)過程： （一）復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識 1．靜電力、電場強(qiáng)度概念，指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場，從本節(jié)起將從能量的角度研究電場。 2．復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系。 從靜電力做功使試探電荷獲得動能入手，提出問題：是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能？引入新課。 （二）進(jìn)行新課 1．靜電力做功的特點 結(jié)合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場中沿不同路徑從A運(yùn)動到B電場力做功的情況。 （1） q沿直線從A到B （2） q沿折線從A到M、再從M到B （3） q沿任意曲線線A到B 結(jié)果都一樣即：W=qELAM =qELABcos 【結(jié)論】：在任何電場中，靜電力移動電荷所做的功，

3、只與始末兩點的位置有關(guān)，而與電荷的運(yùn)動路徑無關(guān)。 與重力做功類比，引出： 2．電勢能 （1） 電勢能：由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能。 （2） 靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系： 靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為： 注意： ①．電場力做正功，電荷的電勢能減??；電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加[②．電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。 ③．在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任 一點具有的電勢能都為負(fù)。 在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電

4、荷在任意一點具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點具有的電勢能都為正。 ④．求電荷在電場中某點具有的電勢能 電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力所做的功W的。即EP=W ⑤．求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低[ 將電荷由A點移到B點根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點電勢能大于在B點的電勢能，反之電場力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在B點的電勢能小于在B點的電勢能。 ⑥電勢能零點的規(guī)定 若要確定電荷在電場中的電勢能，應(yīng)先規(guī)定電場中電勢能的零位置。 關(guān)于電勢能零點的規(guī)定：（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零） 所以：電荷在電場中某點的

5、電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點，則A點的電勢能為： 【例】如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點，點A與Q、點B與的連線與桿的夾角均為=37°。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下，通過A 點時加速度為零，速度為3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B點時的加速度和速度的大小。 【解析】求小球至B的加速度，從受力分析出發(fā)，探求小球在A、B兩點的受力情況，從而確定加速度的關(guān)系。 在A處，小球受力如圖所示，由題意可知： K·……⑴ 在B處，小球受力如圖所示，由題

6、意可知： K·……⑵ 由⑴、⑵得a=2g=20m/s2 小球從A到B受到的合力為變力，故不宜用牛頓定律和運(yùn)動學(xué)公式求解，抓住A、B處在等勢面上由A到B電場力做功為零這個特點，用動能定理求解。 mghAB= 解得vB=5m/s 學(xué) 生 活 ] 動 作 業(yè) 課后作業(yè)P29 1-3 板 書 設(shè) 計 一、靜電力做功的特點： 與路徑無關(guān)，只與起點和終點的位置有關(guān) 二、電勢能：電荷在電場中具有的勢能 1、靜電力做的功等于電勢能的減少量： WAB=EPA-EPB 靜電力做正功，電勢能減少 靜電力做負(fù)功，電勢能增加 2、電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功 3、電勢能是相對的，須建立零勢能參考面。 電勢能有正負(fù)之分，負(fù)值表示比零還要小 高中物理課堂教學(xué)教案 年 月 日 .w.w.k.s.5.u.c.o.m