2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場中的能量第一節(jié)電勢能和電勢教案新人教版必修3

PAGE4-電勢能和電勢【教學(xué)目標(biāo)】目標(biāo)與素養(yǎng)1.利用學(xué)問的類比和遷移激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好，培育學(xué)生敏捷運(yùn)用學(xué)問的實力和對科學(xué)的求知欲。2.利用等勢面圖像的對稱美、形態(tài)美，讓學(xué)生獲得美的享受、美的愉悅，讓學(xué)生自己畫圖，在學(xué)習(xí)學(xué)問的同時提高對美的感受力和鑒別力。3.在探討問題的過程中，培育學(xué)生突出主要沖突、忽視次要因素的思維方法。情境與問題1.通過復(fù)習(xí)重力做功的特點及重力做功與重力勢能的關(guān)系，對比理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與靜電力做功的關(guān)系。2.類比重力勢能理解電勢的概念，養(yǎng)成良好的科學(xué)思維習(xí)慣。3.通過復(fù)習(xí)電場線和電場強(qiáng)度的關(guān)系，對比了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及等勢面與電場線的關(guān)系過程與方法1.類比重力做功與重力勢能的關(guān)系，理解電勢能與靜電力做功的關(guān)系，從而更好地了解電勢能和電勢的概念。2.培育學(xué)生類比學(xué)問的實力，以及對問題的分析、推理實力。3.培育學(xué)生分析問題、解決問題的實力，以及利用物理語言分析、思索、描述概念和規(guī)律的實力?！局攸c難點】重點：理解駕馭電勢能、電勢的概念及意義。難點：駕馭電勢能與靜電力做功的關(guān)系，并能用這些學(xué)問解決相關(guān)問題?！菊n前打算】老師打算：多媒體課件。學(xué)生打算：回顧上一章有關(guān)電場的基本學(xué)問，復(fù)習(xí)重力做功的特點以及重力做功與重力勢能的關(guān)系，預(yù)習(xí)新課?！窘虒W(xué)過程】一、溫故知新引人:我們已經(jīng)建立了電場強(qiáng)度的概念，知道它是描述電場性質(zhì)的物理量。倘如把一個靜止的摸索電荷放入電場中，它將在靜電力的作用下做加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時間后獲得肯定的速度，摸索電荷的動能就增加了。我們知，這是靜電力做功的結(jié)果，而功是能量改變的量度.那在這一過程中，是什么能轉(zhuǎn)化成了摸索電荷的動能呢?知道嗎？師:同學(xué)們還記得重力做功的特點嗎?生:重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點。思索:靜電力也是場力，靜電力做功同樣為場力，那么，靜電力做功會具有怎樣的特點呢?結(jié)合下圖分析摸索電荷q在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中沿不同路徑從A點運(yùn)動到B點靜電力做功的狀況。(1)q沿直線從A點到B點;(2)q沿折線從A點到M點，再從M點到B點;(3)q沿隨意曲線從A點到B點。老師指導(dǎo)學(xué)生探討,巡察學(xué)生分小組探討的狀況，并賜予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。學(xué)生分組展示，結(jié)果都是W=qELAM=qELAB.與重力做功類比，得出結(jié)論。靜電力做功的特點:在勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。老師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合重力勢能的學(xué)問和靜電力做功特點建立電勢能的概念。學(xué)生分組探討，交換不同看法。學(xué)生得出結(jié)論后，老師提出問題讓學(xué)生回答并賜予補(bǔ)充。2.類比重力做功的改變與重力勢能的關(guān)系，引出電勢能的概念。(1)電勢能:由于移動電荷時靜電力做功與電荷移動的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫作電勢能。(2)靜電力做功與電勢能改變的關(guān)系:靜電力做的功等于電勢能的改變量。假如用WAB。表示電荷由A點運(yùn)動到B點靜電力所做的功，EpA和EpB分別表示電荷在A點和B點的電勢能，它們之間的關(guān)系為WAB=EpA-EpB.學(xué)生歸納總結(jié):①靜電力做正功，電荷的電勢能削減;靜電力做負(fù)功，電荷的電勢能增加。②靜電力做多少功，電勢能就改變多少，在只受靜電力作用時，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，正電荷在隨意一點具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在隨意一點具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，正電荷在隨意一點具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在隨意一點具有的電勢能都為正。④電荷在電場中某一點A具有的電勢能E,等于將該點電荷由A點移到電勢能零點靜電力所做的功W，即Ep=W⑤推斷電荷在電場中A,B兩點具有的電勢能凹凸的方法:將電荷由A點移到B點，依據(jù)靜電力做功狀況推斷。靜電力做正功，電勢能削減，電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能;反之，靜電力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在A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)定電場中電勢能為。的位置，物理學(xué)中通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地表面的電勢能規(guī)定為0.3.得出電勢的概念電勢是表征電場性質(zhì)的重要物理量。通過探討電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出了電勢的概念參閱教材第28頁圖10.1-4并總結(jié)。(1)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量之比，叫作電場在這一點的電勢。用表示。電勢是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。(2)公式:(與摸索電荷無關(guān)）(3)單位:伏特(V)(4)電勢與電場線的關(guān)系:沿著電場線方向電勢漸漸降低(電場線總是指向電勢降低的方向)(5)零電勢位置的規(guī)定:電場中某一點的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關(guān)，即電勢的數(shù)值確定于零電勢的選擇(一般規(guī)定大地表面或無窮遠(yuǎn)處的電勢為0）【課堂小結(jié)】本