高中物理第1章靜電場(chǎng)第4節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)教案新人教版選修

1、第1章第1節(jié)質(zhì)點(diǎn)、參考系和坐標(biāo)系【知識(shí)與技能】1理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系；2理解電勢(shì)的概念，知道電勢(shì)是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量；3明確電勢(shì)能、電勢(shì)、靜電力做功、電勢(shì)能的關(guān)系；4了解電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系；5了解等勢(shì)面的意義及與電場(chǎng)線的關(guān)系?！具^程與方法】通過前面知識(shí)的結(jié)合，理解電勢(shì)能與靜電力做功的關(guān)系，從而更好的了解電勢(shì)能和電勢(shì)的概念?！厩楦袘B(tài)度與價(jià)值觀】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(shí)際問題，增強(qiáng)科學(xué)價(jià)值觀?！窘虒W(xué)過程】重難點(diǎn)一、對(duì)電勢(shì)能的理解1電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功的計(jì)算：如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將正電荷q從

2、A移到B，若ABL，并且AB與電場(chǎng)線的夾角為.則電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功為WFLcosqELcos.（2）電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)靜電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功只與移動(dòng)電荷的電荷量以及起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與路徑無關(guān)2電勢(shì)能的特點(diǎn)(1)電勢(shì)能是由電場(chǎng)和電荷共同決定的，屬于電荷和電場(chǎng)所共有的，我們習(xí)慣上說成電荷的電勢(shì)能。(2)電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)但沒有方向，其正負(fù)表示大小。(3)電勢(shì)能是相對(duì)的，其大小與選定的參考點(diǎn)有關(guān)。確定電荷的電勢(shì)能，首先應(yīng)確定參考點(diǎn)，也就是零勢(shì)能點(diǎn)的位置。3電勢(shì)能增減的判斷方法(1)做功判斷法無論正、負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能一定減小；只要電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能一定增大。(2)

3、電場(chǎng)線判斷法正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減??；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大。負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減小。4電勢(shì)能與重力勢(shì)能的比較兩種勢(shì)能比較內(nèi)容電勢(shì)能重力勢(shì)能定義電場(chǎng)中的電荷具有的勢(shì)能電勢(shì)能重力場(chǎng)中的物體具有的勢(shì)能重力勢(shì)能系統(tǒng)性電荷和電場(chǎng)物體和地球大小的相對(duì)性電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把電荷從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功物體在某點(diǎn)的重力勢(shì)能等于把物體從該點(diǎn)移到零勢(shì)能位置時(shí)重力做的功變化大小的量度電場(chǎng)力做的功是電勢(shì)能變化大小的量度，靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量重力做的功是重力勢(shì)能變化大小的量度，重力做的功等于重力勢(shì)

4、能的減少量對(duì)應(yīng)力做功的特點(diǎn)做功多少只與始末位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無關(guān)，且做的功等于勢(shì)能的減少量【特別提醒】電勢(shì)能大小的判斷(1)場(chǎng)源電荷判斷法：離正場(chǎng)源電荷越近，正試探電荷的電勢(shì)能越大，負(fù)試探電荷的電勢(shì)能越??；離負(fù)場(chǎng)源電荷越近，正試探電荷的電勢(shì)能越小，負(fù)試探電荷的電勢(shì)能越大(2)電場(chǎng)線法：正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸減小，逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸增大；負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸增大，逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能逐漸減小(3)做功判斷法：無論正、負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減??；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大.【典型例題】在圖示的非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，實(shí)線表示電場(chǎng)線；

5、在只受電場(chǎng)力的作用下，電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)；電子在A點(diǎn)的速度方向如圖所示比較電子在A、B兩點(diǎn)的速度、加速度、電勢(shì)能，其中正確的是（）AvAvB、aAaB、EpAEpBBvAvB、aAaB、EpAEpBCvAvB、aAaB、EpAEpBDvAvB、aAaB、EpAEpB【答案】D重難點(diǎn)二、電勢(shì)1定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)，用表示2定義式：eq f(Ep,q).3對(duì)電勢(shì)的理解(1)在國際單位制中，電勢(shì)的單位是伏特(V)，1 V1 J/C(2)電勢(shì)是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正值和負(fù)值之分，是表示電場(chǎng)能量性質(zhì)的一個(gè)物理量(3)在利用eq f(Ep,q)計(jì)

6、算電勢(shì)時(shí)，Ep、q可代入正、負(fù)號(hào)運(yùn)算，計(jì)算結(jié)果的正、負(fù)號(hào)恰好反映了電勢(shì)的高低(4)電勢(shì)的相對(duì)性電勢(shì)是相對(duì)的，只有先確定了電勢(shì)零點(diǎn)以后，才能確定電場(chǎng)中其他位置的電勢(shì)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)跟電勢(shì)零點(diǎn)的選擇有關(guān)對(duì)不是無限大的帶電體產(chǎn)生的電場(chǎng)，通常取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零；在實(shí)際處理問題中，又常取大地電勢(shì)為零4電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：無論什么電場(chǎng)，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)是逐漸降低的，且是電勢(shì)降落最快的方向5電勢(shì)能與電勢(shì)的區(qū)別與聯(lián)系電勢(shì)電勢(shì)能Ep物理意義反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量反映電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的能量相關(guān)因素電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的大小，只跟電場(chǎng)本身有關(guān)，跟試探電荷q無關(guān)電勢(shì)能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢(shì)共同決定的大

7、小電勢(shì)沿電場(chǎng)線逐漸降低，規(guī)定零電勢(shì)點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢(shì)高于零，則為正值；某點(diǎn)的電勢(shì)低于零，則為負(fù)值正點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相同負(fù)點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相反單位伏特V焦耳J聯(lián)系eq f(Ep,q)或Epq，二者均是標(biāo)量5電勢(shì)能與電勢(shì)的區(qū)別與聯(lián)系電勢(shì)電勢(shì)能Ep物理意義反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量反映電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的能量相關(guān)因素電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的大小，只跟電場(chǎng)本身有關(guān)，跟試探電荷q無關(guān)電勢(shì)能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢(shì)共同決定的大小電勢(shì)沿電場(chǎng)線逐漸降低，規(guī)定零電勢(shì)點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢(shì)高于零，則為正值；某點(diǎn)的電勢(shì)低于零，則為負(fù)值正點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相

8、同負(fù)點(diǎn)電荷(q)：電勢(shì)能的正負(fù)跟電勢(shì)的正負(fù)相反單位伏特V焦耳J聯(lián)系eq f(Ep,q)或Epq，二者均是標(biāo)量電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度E矢標(biāo)性標(biāo)量矢量單位V/mN/C聯(lián)系(1)電勢(shì)沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向降低(2)大小之間不存在任何關(guān)系，電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零；電勢(shì)高的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定大；電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零；電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)不一定高【特別提醒】如何比較電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低(1)根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷：在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷，如果電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)降低，如果電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)升高在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷，如果電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)升高；如果電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)降低(2)根據(jù)電場(chǎng)線確定：電場(chǎng)線

9、的方向就是電勢(shì)降低最快的方向(3)根據(jù)電荷電勢(shì)能的變化：如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)正電荷時(shí)，電勢(shì)能增加，則電勢(shì)升高；電勢(shì)能減少，則電勢(shì)降低如果在兩點(diǎn)間移動(dòng)負(fù)電荷時(shí)，電勢(shì)能增加，則電勢(shì)降低；電勢(shì)能減少，則電勢(shì)升高【典型例題】如圖所示，電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是：（）A電勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)B電勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)C將電荷-q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功D將電荷-q分別放在a、b兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能【答案】C重難點(diǎn)三、等勢(shì)面1等勢(shì)面的特點(diǎn)(1)在等勢(shì)面內(nèi)任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。(2)在空間中兩等勢(shì)面不相交。(3)電場(chǎng)線總是和等勢(shì)面垂直，且從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。(4)在電場(chǎng)線密集的地方，等差等勢(shì)面密集；在電場(chǎng)線稀疏的地方，等差等勢(shì)面稀疏。(5)等勢(shì)面是為描述電場(chǎng)的性質(zhì)而假想的面。(6)等勢(shì)面的分布與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)。2幾種常見的電場(chǎng)的等勢(shì)面分布【特別提醒】(1)已知等勢(shì)面的情況時(shí)，可作等勢(shì)面的垂線來確定電場(chǎng)線，并由“電勢(shì)降低”的方向確定電場(chǎng)線方向。(2)已知電場(chǎng)線時(shí)，可作電場(chǎng)線的垂線來確定等勢(shì)面，并由“沿電場(chǎng)線