电势能和电势教案
电势能和电势教案
电势能和电势教案电势能和电势教案一、教学目标1. 理解电势能和电势的概念。
2. 掌握求解电势能和电势的方法。
3. 能够用电势能和电势解释电场现象。
二、教学重难点1. 电势能和电势的概念的理解与应用。
2. 求解电势能和电势的方法的掌握。
3. 电势能和电势与电场现象的关系的理解。
三、教学准备1. 教学PPT。
2. 实验设备:电势计、电压源、串联电容器、余弦定理实验装置等。
3. 手绘电场示意图。
四、教学步骤1. 导入(10分钟)通过手绘电场示意图,向学生引入电场概念,并提问:“在电场中,电荷具有什么性质?电势能和电势分别与电荷的哪些性质有关?”激发学生思考。
2. 提出问题(10分钟)向学生展示一个电荷在电场中的运动情况,并提问:“在电场中,电荷从一个位置移动到另一个位置时,是否会发生能量的变化?这个能量变化有什么特点?”引导学生思考电势能的概念。
3. 电势能的引入(15分钟)通过探究电势能的概念和计算公式,让学生理解电势能与电荷位置和电场强度的关系,并带领学生进行计算练习。
同时,向学生提问:“通过计算,你认为电势能为正值还是负值?为什么?”引导学生分析电势能的正负与电荷在电场中的运动方向有关。
4. 电势的引入(15分钟)通过展示电荷在电场中受到的力的变化情况,引入电势的概念和计算公式。
并通过实验演示,教师用电势计测量不同位置处的电势值,并与学生讨论计算电势的方法和结果。
5. 电势能与电势关系的引导(10分钟)通过对比电势能和电势的计算公式,带领学生发现电势能与电势的关系,并引导学生进行推理和归纳。
6. 课堂练习(15分钟)以电势能和电势的计算为例,设计练习题,帮助学生巩固和应用所学知识。
7. 拓展延伸(10分钟)通过讲解电势能和电势在不同电场情况下的应用,引导学生思考电势能和电势的物理意义,并展示相关领域的研究和应用成果。
五、课堂小结通过课堂教学,学生对电势能和电势的概念有了初步的认识,能够运用所学知识解释电场现象,掌握了求解电势能和电势的方法。
(完整word版)电势能和电势教案人教版(新教案)
电势能和电势教学目标一、知识与技能.理解静电力做功的特点.理解电势能的概念,理解静电力做功与电势能改变的关系.理解电势的概念,理解电势的值与零电势的选择有关.知道什么是等势面,理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功二、过程与方法用所学功的概念推导静电力做功与路径的关系,亲身感受知识的建立过程三、情感、态度与价值观渗透从对生活中有关物理现象的观察,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
教学重点:静电力的功和电势能的变化之间的关系理解电势的概念理解电势的值与零电势的选择有关教学难点:1.静电力做功与电势能改变的关系2.电势能与电势的相对性3.等势面的空间模型教学方法:师生互动、辩证思维、逻辑推理教学用具:图片视频课时安排:课时教学过程:一、复习:电场电场强度的基本概念点电荷的场强电场的叠加原理电场线二、引入新课通过上节课的学习,我们建立了电场强度的概念,知道他是描述电场性质的物理量。
倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,他将在静电力的作用下作加速运动,经过一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。
我们知道,这是静电力做功的结果,而功又是能转化的量度,那么,在这一过程中,是什么能转化为试探电荷的动能?这个能具有什么特点?它还可以引申出与它紧密相关哪些物理量?这些物理量具有怎样的性质?这就是本节课我们要讨论的问题。
三、新课教学(一) 静电力做功的特点分别计算试探电荷在电场强度为的匀强电场中沿几条不同路径从点到点静电力所做的功甲 乙 丙过程与方法甲图 在沿直线从移往的过程中,受到的静电力 ,静电力与位移的夹角始终为 ,静电力对所做的功为θF qE =cos W F AM qE AMθ=⋅=⋅乙图 在沿折线从移往的过程中,在线段上静电力所做的功为在线段上,由于移动方向跟静电力垂直 静电力不做功。
在整个过程中静电力对 所做的功为所以 丙图 沿任意曲线从移往。
可以用无数组跟静电力垂直和平行的折线来无限逼近曲线。
《电势能和电势》教学案
《电势能和电势》教学案课标核心素养要求 知道电荷在电场中具有电势能,了解电势能、电势的含义学习目标 1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念,知道参考点的选取原则. 学习重点电势能、电势概念学习过程【阅读比较】【合作学习·难点探究】任务一、理解电势能概念 结论:1、:处在电场中的电荷也和处在重力场中的物体一样,具有势能,称为电势能,电势能通过电场力做功实行转化 拓展:2、静电力做的功等于电势能的减少量,W AB =E p A -E p B 。
⎩⎪⎨⎪⎧ 电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
3、若求某点电势能,需规定零势能点,一般规定离场源电荷无限远处或大地表面为零势能点,电势能具有相对性和系统性电荷在A 点的电势能就等于将电荷从A 点推到无限远处电场力所做的功:E p A =W A 无限远。
注意:电荷有正负,电势能比重力势能更复杂一些【例1】关于在电场中移动电荷与电势能的关系,下列说法中正确的是( ) A .电荷沿电场线方向移动,电势能一定增加 B .电荷沿电场力方向移动,电势能一定增加 C .电荷逆电场力方向移动,电势能一定增加 D .电荷沿垂直于电场线方向移动,电势能一定不变【例2】将带电荷量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3×10-5 J的功,再从B移到C,静电力做了1.2×10-5 J的功,则:(1)该电荷从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)若规定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?任务二、理解电势的概念1、【阅读比较】2、总结:电场中每一点都有高度,叫做电势,是电场特征(1)定义式:φ=E pq,电势是描述电场性质的物理量,由电场本身决定,与放入电场中的电荷无关(2)单位:国际单位制中,电势的单位是伏(特),符号是V ,(3).特点:相对性:电场中各点电势的大小,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取离场源电荷无限远或大地为零电势位置。
电势能和电势教案
电势能和电势教案电势能和电势教案第 1 篇一、教学名称:留意安全用电。
二、教学目标:1、了解电的用途,知道安全用电不会发生危急。
2、通过辨析教学,了解安全运用电器的基础知识。
3、加强自我爱护意识。
三、教学预备:1、幼儿用书人手一册。
2、电线一段、插座一个、"电'的标识一个。
四、教学过程:1、在老师提问的基础上,初步了解电器的用途:〔1〕在我们日常生活中,有很多电器产品,你知道哪些电器呢?它们有什么作用?〔2〕这些电器给我们生活带来了很多的方便,但是这些电器要工作,都离不开什么呢?〔3〕你知道电从哪里来?〔发电站〕〔4〕老师小结:电给我们人类带来了很多方便,我们的生活再也离不开它了。
它是我们的好伙伴,但这位电伙伴有时候也会发脾气伤人的。
2、出示电线,向幼儿介绍有关知识。
〔1〕这是什么?你在哪里见过?认真看看里面和外面有什么不一样的地方?〔2〕老师介绍:这是电线,里面是铜线,会导电。
外面是塑料,包裹着铜线,是爱护层,我们抓在手里没有电。
但是塑料坏了,我们就会遇到电,发生危急。
3、组织幼儿争论:〔1〕假如你们家的电线破了,怎么办?〔用专用胶布包裹〕〔2〕假如你看见电线断落在路上,应当怎么办?〔绕过去〕4、出示插座,向幼儿介绍有关知识。
〔1〕这是什么?它有什么用?〔2〕老师介绍:这是插座,里面有铜丝或铜片,可以导电,外面是塑料做的盒子,是爱护层。
假如将手伸进去,就会遇到铜片,电就会传到人的身上,发生危急。
除了人和铜会导电,水也会导电,所以小伙伴不能用潮湿的手接电源。
〔3〕出示"电'的标识,让幼儿认识,并知道看见"电'的标识就要提高警惕,留意安全。
5、引导幼儿观测幼儿用书,看图说说:图片上的小伙伴在做什么?他们这样做对吗?使幼儿知道简约的安全用电常识,学会爱护自己。
教学前给幼儿看各种家用电器的图片,激发他们的爱好。
在安全用电环节上,请孩子们再看运用电器正确与错误的录像,知道安全用电的重要性。
《电势能和电势》 教案4
物理选修3-1 4 电势能和电势一、教学目标(一)知识与技能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。
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。
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。
(二)过程与方法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。
(三)情感态度与价值观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。
二、教学重点、难点重点: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。
三、主要讨论的问题:1.静电力做功的特点2 电势能(1)电势能:(2)静电力做功与电势能变化的关系:3.电势4.等势面⑴.定义:⑵.等势面的性质:⑶.等势面的用途:⑷.几种电场的电场线及等势面5 例题分析:【例题1】.关于静电场的下列说法,哪是正确的A.带电粒子沿电场线运动,电势能可能增加B.匀强电场中,两点间电势差仅与两点间距离有关C.电势降低的方向就是场强方向D.一点电荷在电场中由a点移到b点,电势能增量为零,则该电荷一定是沿着等势面移动的。
【例题2】.如下图所示,两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离,竖直线代表两点电荷连线的中垂面,在此中垂面上各点的电力线处处与该平面垂直,在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点,则这三点的电势大小关系是()A.U1>U2>U3B.U2>U3>U1C.U2>U1>U3D.U3>U2>U1四、实例探究:1.一个点电荷从静电场中的a点移到b点,其电势能的变化为零,则A.a、b两点的场强一定相等B.a、b两点的电势一定相等C.该电荷一定是沿等势面移动的D.该电荷所受的电场力一定总与其移动的方向垂直2.如下图所示,有一带负电的导体Q,Q附近的等势面用图中的虚线表示,关于在二等势线上a 点与b点的电场强度的大小,电势高低,以及电子在a、b两点电势能的大小的正确说法是()A.E b>E a B.U b>U a C.εa>εb D.εa<εb3.电场中有一条直线,在直线上有M、N两点,若将一检验电荷q从直线外的P点分别移到M、N 两点,电场力对q做功相等,则()A.该电场若是匀强电场,则M、N所在的直线一定与电场线平行B.该电场若是匀强电场,则M、N所在的直线一定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的,则M、N两点的电势和场强大小都相等D.该电场若是由一个点电荷产生的,则M、N两点的电势相等,电场强度不同4.下列说法中正确的是()A.在静电场中沿电力线方向的各点电势一定不相等,场强大小一定不相等B.在静电场中沿电力线方向的各点电势一定降低,场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势而上各点电势一定相等,场强大小不一定相等D.在静电场中,点电荷q沿任意路径从a点移至b点,只要a、b在同一等势面上,则电场力一定不做功5.下列说法中正确的是()A.场强为零的点,电势一定为零B.电势为零的点,场强一定为零C.场中某两点的电势相等,这两点的场强的大小可以不等D.场中某两点场强相等,电势不一定相等。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
电势能和电势说课稿教案教学设计教学目标:1. 理解电势能和电势的概念。
2. 掌握电势能和电势之间的关系。
3. 能够运用电势能和电势的知识解决实际问题。
教学重点:1. 电势能和电势的概念。
2. 电势能和电势之间的关系。
教学难点:1. 电势能和电势的计算。
2. 运用电势能和电势的知识解决实际问题。
教学准备:1. 教学PPT。
2. 教学素材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过引入生活中常见的静电现象,引起学生对电势能和电势的兴趣。
2. 提问:什么是电势能?什么是电势?它们之间有什么关系?二、电势能的概念(10分钟)1. 通过PPT展示电势能的定义。
2. 解释电势能的含义,强调电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量。
3. 通过实例演示电势能的计算方法。
三、电势的概念(10分钟)1. 通过PPT展示电势的定义。
2. 解释电势的含义,强调电势是电场对单位正电荷所做的功。
3. 通过实例演示电势的计算方法。
四、电势能和电势之间的关系(10分钟)1. 通过PPT展示电势能和电势之间的关系。
2. 解释电势能和电势之间的关系,强调电势能等于电荷在电场中的位置乘以电势。
3. 通过实例演示电势能和电势之间的关系。
五、电势能和电势的应用(10分钟)1. 通过PPT展示电势能和电势的应用。
2. 解释电势能和电势在实际问题中的应用,如静电场中的电荷运动、电池等。
3. 通过实例演示电势能和电势的应用。
教学反思:本节课通过引入生活中常见的静电现象,引起学生对电势能和电势的兴趣。
通过PPT展示电势能和电势的定义,解释它们的概念和关系,并通过实例演示它们的计算方法。
通过展示电势能和电势在实际问题中的应用,帮助学生更好地理解和掌握电势能和电势的知识。
六、电场力做功与电势能的变化(10分钟)1. 通过PPT展示电场力做功与电势能变化的关系。
2. 解释电场力做功与电势能变化之间的关系,强调电场力做正功时电势能减小,电场力做负功时电势能增加。
电势能和电势教案
电势能和电势教案一、教学目标1. 理解电势能的概念和定义。
2. 掌握电势能的计算公式。
3. 理解电势的概念和定义。
4. 掌握电势的计算公式。
5. 掌握电势能与电势之间的关系。
二、教学重难点1. 电势能的概念和计算方法。
2. 电势的概念和计算方法。
3. 电势能与电势之间的关系。
三、教学过程(一)电势能的概念和计算方法1. 通过实验引入电势能的概念,让学生体会电势能的存在和变化。
2. 介绍电势能的定义:电势能是带电对象由于位置、形状或者电场的存在而具有的能量。
3. 讲解电势能的计算公式:电势能 U = qV,其中 U表示电势能,q表示电荷量,V表示电势。
4. 通过例题演示电势能的计算方法,让学生熟练掌握公式的使用。
(二)电势的概念和计算方法1. 引入电势的概念,让学生了解电势的性质和变化规律。
2. 介绍电势的定义:电势是单位正电荷在某一点所具有的电势能。
3. 讲解电势的计算公式:电势 V = kQ/r,其中 V表示电势,k表示库仑常数,Q表示电荷量,r表示距离。
4. 通过例题演示电势的计算方法,让学生掌握公式的使用。
(三)电势能与电势之间的关系1. 引导学生思考电势与电势能之间的关系。
2. 讲解电势能与电势的关系:电场中,两点A、B之间的电势能差等于单位正电荷从A点转移到B点时电势能的变化,即∆U = q∆V。
3. 通过例题演示电势能与电势之间的关系,让学生加深理解。
四、教学总结1. 总结电势能和电势的概念和计算方法。
2. 强调电势能与电势之间的关系。
3. 鼓励学生多进行实践操作,加深对知识的理解和掌握。
五、课堂练习1. 问题一:一个电量为q的点电荷在电场中从A点移动到B 点,如果两点间的电势差为ΔV,那么电势能的变化量是多少?答案:ΔU = qΔV。
2. 问题二:一个电量为2μC的点电荷在电场中受力5N,它的电势能是多少?答案:根据电势能的定义 U = qV,可得 V = U/q = (5/2)N/C。
电势能和电势教案
1.4电势能 电势(一)引入新课一种方法:复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。
另一种方法:复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?引入新课。
(二)进行新课1.静电力做功的特点结合课本图1。
4-1(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。
(1)q 沿直线从A 到B(2)q 沿折线从A 到M 、再从M 到B(3)q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ结论:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。
引入:与重力做功类似,重力做功也与路径无关,只与始末位置有关。
同时重力做正功重力势能减小,做负功重力势能增加。
那么电场力做功与电势能又有怎样的关系。
2.电势能(1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变化量(类比重力做的功等于重力势能的变化量)。
写成式子为:PB PA E E W AB -=(3)注意:①电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。
(4)求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
引入:根据电场力做功只能判断两点电势能的高低,而不能确定某点的电势能,如何求电荷在电场中某点具有的电势能?若要确定电荷在电场中某位置的电势能,应先规定电场中电势能的零位置(5)电势能零点的规定电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0(大地或无穷远默认为零)(6)求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点电场力所做的功W 的。
高中电势能和电势教案
高中电势能和电势教案一、教学目标1. 让学生了解电势能和电势的概念,理解它们之间的关系。
2. 让学生掌握电势能和电势的计算方法。
3. 培养学生运用电势能和电势解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势能的概念:电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。
2. 电势的概念:电场中某一点的电势能与单位正电荷所具有的能量之比。
3. 电势能和电势的关系:电势能等于电荷量与电势的乘积。
4. 电势能和电势的计算方法:(1) 电势能的计算:Ep = qφ(2) 电势的计算:φ= Ep / q三、教学重点与难点1. 重点:电势能和电势的概念,以及它们的计算方法。
2. 难点:电势能和电势之间的关系,以及如何运用它们解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势能和电势的概念、计算方法及其应用。
2. 利用多媒体展示电势能和电势的实例,增强学生的直观理解。
3. 开展小组讨论,让学生探讨电势能和电势在实际问题中的应用。
五、教学过程1. 引入新课:通过回顾电场的基本概念,引导学生进入电势能和电势的学习。
2. 讲解电势能和电势的概念:讲解电势能的定义,电势的定义,以及它们之间的关系。
3. 讲解电势能和电势的计算方法:分别讲解电势能和电势的计算公式。
4. 实例分析:利用多媒体展示电势能和电势的实例,让学生加深理解。
5. 小组讨论:让学生探讨电势能和电势在实际问题中的应用,分享讨论成果。
7. 布置作业:布置有关电势能和电势的练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对电势能和电势概念的理解程度。
2. 作业批改:检查学生对电势能和电势计算方法的掌握情况。
3. 小组讨论评价:评价学生在小组讨论中的参与程度和思考深度。
七、教学拓展1. 探讨电势能和电势在现代科技领域的应用,如电力系统、电子设备等。
2. 介绍电势能和电势在生活中的应用实例,提高学生的实践能力。
八、教学反思2. 根据学生的反馈调整教学计划,优化教学内容和方法。
电势能和电势教案
电势能和电势教案【教案】一、教学设计思路电势能和电势是电磁学中的基础概念,它们的应用非常广泛。
学生学习电势能和电势的主要目标是了解电荷在电场中所具有的特性和相互作用,以及从处于电势场中的电荷所受到的力量的计算方法。
本教案主要介绍电势能和电势的概念、定义和计算公式,并结合具体实例进行探讨,帮助学生深入理解电场中电荷的行为和力学特性。
二、教学内容1.电势能的概念和定义电场中的电荷由于所处的位置不同,其具有的能量也不同。
当电荷从一个位置移动到另一个位置时,其势能的改变量称为电势能。
电势能的定义式为:$E_p=q\varphi$,其中$q$表示电荷大小,$\varphi$表示电势差。
2.电势的概念和定义电场中,电荷长度为$d$的移动所带来的势能变化量称为电势差,电荷为空时常数$\frac{\Delta{E_p}}{\Delta{d}}$称为电势强度,简称电势。
电场中某一点的电势强度即为该点所带电荷单位的电势能。
电势的定义式为:$\varphi=\frac{\Delta E_p}{\Delta q}$3.计算电势强度和电势能的方法在电场中,将电势零点选定为无穷远处,则电势能的大小可以用电势的差值来计算。
电势强度是描述电场中各个位置电势的大小关系的物理量。
电势强度与电场强度是紧密相关的。
电场强度大的地方电势强度大,电势能也相应增大。
按照题目所给出的条件,可以通过以下公式计算电势能和电势强度:电势能:$E_p=q\varphi$电势强度:$\varphi=\frac{kq}{r^2}$其中,$k$是Coulomb常数,$r$是电荷间的距离。
三、教学方法1.讲授法通过教师直接讲解、图示演示等形式,向学生详细介绍电势能和电势的概念、定义和计算方法,同时讲解电场的相关知识。
2.探究法引导学生探究电势能和电势的概念及其实际应用,培养学生的实验探究能力和科学思维能力。
3.演化法引导学生通过案例分析,了解电势能和电势的具体实际应用,掌握其中的计算方法和思路。
4.电势能和电势(教案)
4.电势能和电势问题探究基础导学一、静电力做功的特点1.静电力做功的计算公式:W=.2.静电力做功的特点:静电力对电荷所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷经过的路径.二、电势能1.电势能:电荷在中具有的势能.2.与电场力的功的关系:静电力的功等于电势能的即W AB=.3.电势能的确定:(1)先确定零电势能位置.(2)通常把电荷离场源电荷电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零,电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到位置时所做的功.电势能是相对的.三、电势1.概念:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的.2.公式和单位:电势的定义公式为,单位是,符号是.3.相对性:电势也是相对的,常取离场源电荷无限远处电势为零,大地的电势为零,电势可以是正值,也可以是负值,没有方向,因此是.4.与电场线关系:沿电场线的方向电势.四、等势面1.定义:电场中电势相等的各点构成的面.2.几种典型的电场的等势面等势面图形特点点电荷以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷两簇对称的曲面等量同种点电荷两簇对称的曲面匀强电场垂直于电场线的一簇平面形状不规则的带不规则球面电导体3.等势面的特点(1)等势面一定跟电场线垂直,即跟场强方向垂直.(2)电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,两个不同的等势面永不相交.(3)两个等势面间的电势差是恒定的,但在非匀强电场中,两个等势面间的距离并不恒定,场强大的地方,两等势面间的距离小,场强小的地方,两等势面间的距离大.(4)在同一等势面上移动电荷电场力不做功.4.等势面的应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别.(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功情况.(3)已知等势面的分布和其形状,再根据电场线与等势面相互垂直的特点,就能描绘出电场线的分布情况,确定电场的分布.要点突破一、电场力做功与电势能的变化1.电场力做功的特点电场力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关.(1)在匀强电场中,电场力做功为W=qEd,其中d为电荷沿电场线方向上的位移.(2)电场力做功与重力做功相似,只要初末位置确定了,移动电荷q做的功就是确定值.2.电场力做功正负的判断(1)根据电场力和位移的方向夹角判断,此法常用于匀强电场中恒定电场力做功的判断.夹角为锐角做正功,夹角为钝角做负功.(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功,夹角是锐角做正功,是钝角做负功,二者垂直不做功.3.电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与重力做功类似,与路径无关,取决于初末位置,类比重力势能引入了电势能的概念.电场力做功与电势能变化的关系是电场力做功量度了电势能的变化:(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化,电势能的变化只有通过电场力做功才能实现,与其他力是否做功,及做功多少无关.(2)电场力做正功,电势能一定减小;电场力做负功,电势能一定增大.电场力做功的值等于电势能的变化量,即;W AB=E p A-E p B.【特别提醒】(1)电场力做功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷电势能的数值.(2)电荷在电场中的起始和终止位置确定后,电场力所做的功就确定了,所以电荷的电势能的变化也就确定了.(3)电荷在电场中移动时,电势能的变化只与电场力所做的功有关,与零电势能参考点的选取无关.例一如右图所示,a、b为某电场线上的两点,那么以下结论正确的是()A.把正电荷从a移到b,静电力做正功,电荷的电势能减小B.把负电荷从a移到b,静电力做负功,电荷的电势能增加C.把负电荷从a移到b,静电力做正功,电荷的电势能增加D.不论正电荷还是负电荷,从a到b电势能逐渐降低解析:答案: AB二、电场强度、电势和电势能的区别与联系电场强度E 电势φ 电势能E p意义 描述电场的力的性质描述电场的能的性质描述电荷在电场中的能量定义单位E =F /q N/C ,V/m φA =E p A qV ,J/CE p =φq ,J标矢性矢量,方向为正电荷的受力方向标量,但有正负,正负只表示大小标量,正电荷在正电势位置有正电势能,简化为:正正得正,负正得负,负负得正决定因素 场强由电场本身决定,与试探电荷无关 电势由电场本身决定,与试探电荷无关,其大小与参考点的选取有关,有相对性由电荷量和该点电势二者决定,与参考点选取有关,有相对性联系(1)电势沿着电场强度的方向降落(2)大小之间不存在任何关系,电势为零的点,场强不一定为零;电势高的地方,场强不一定大;场强为零的地方,电势不一定为零;场强大的地方,电势不一定高(3)电势为零的地方,电势能一定为零例二如右图所示,真空中等量异种点电荷放置在M 、N 两点,在MN 的连线上有对称点a 、c ,MN 连线的中垂线上有对称点b 、d ,则下列说法正确的是( )A .a 点场强与c 点场强一定相同B .a 点电势一定小于c 点电势C .负电荷在c 点电势能一定大于在a 点电势能D .正电荷从d 点移到b 点电场力不做功解析: 根据真空中等量异种点电荷电场线分布特点,在MN 的连线上对称点a 、c 场强一定相同,故A 正确;因沿着电场线方向电势逐渐降低,但电场方向未知,则a 点电势不一定小于c 点电势,故B 错误;电荷从a 点移到c 点,电场力做功正负未知,则不能判断电势能增减,负电荷在c 点电势能不一定大于在a 点电势能,故C 错误;而MN 连线的中垂线是等势线,其上的对称点b 、d 电势相等,则正电荷从d 点移到b 点电场力不做功,故D 正确.答案: AD三、对等势面的理解 1.特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,电场力不做功.(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交.(3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.等势面可以是封闭的,也可以是不封闭的.(4)在电场线密集的地方,等差等势面密集.在电场线稀疏的地方,等差等势面稀疏.(5)等势面是虚拟的,为描述电场的性质而假想的面.2.应用(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别.(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况.(3)由于等势面和电场线垂直,已知等势面的形状分布,可以绘制电场线,从而确定电场大体分布.(4)由等差等势面的疏密,可以定性地确定某点场强的大小.例三位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如右图所示,图中实线表示等势线,则()A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大解析:同一检验电荷在a、b两点受力方向不同,所以A错误;因为A、B两处有负电荷,所以,等势线由外向内表示的电势越来越低.将正电荷从c点移到d点,正电荷的电势能增加,电场力做负功,B错误;负电荷从a点移到c点,电势能减少,电场力做正功,C正确;正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中,电势先降低再升高,电势能先减小后增大.答案:CD名师指点1.静电力做功和重力做功有何异同?提示:相同点:二力做功,其数值与路径无关,只与始末位置有关.不同点:(1)重力属引力,正负功比较容易判断,例如物体上升,重力做负功.(2)由于存在两种电荷,静电力做功的正负和重力做功有很大差异.例如,在同一电场中沿同一方向移动正电荷与移动负电荷,静电力做功的正负相反.2.电势与电势能有什么区别?提示:(1)电场中某一点的电势与电荷在电场中的电势能无关,与电荷的多少无关,而与产生电场的源电荷有关,与该点在电场中的位置有关.(2)电势能和电势都有正负,电势能的正负表示电势能的大小;电势的正负表示电场中某点相对零电势点的位置及电势的高低(在应用公式时一定要注意公式中物理量的正负及其物理意义).3.等量同种、异种点电荷的连线上及连线的中垂线上各点电势的高低情况如何?提示:位置电势电荷连线上连线的中垂线上从中点沿中垂线向两侧连线上和中垂线上关于中点对称点两等量正电荷中点处最低与连线交点处最高降低等势两等量负电荷中点处最高与连线交点处最低升高等势等量异种电荷从正电荷向负电荷降低中垂线为等势线不变中垂线上等势,连线上与零势点差值相等,一正一负【特别提醒】在等量异种电荷形成的电场中,取无穷远处电势为零时,中垂线上各点的电势也为零,因此从中垂线上某点到无穷远处移动电荷不做功.◎教材资料分析〔思考与讨论〕如果电荷沿不同路径移动时静电力做的功不一样,还能建立电势能的概念吗?点拨:电势能是电荷在电场中具有的势能.由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,所以电荷在某点的电势能才是确定的;如果电荷沿不同的路径移动时静电力做功不一样,则电荷从电场中某点移到电势能的零点时,电场力做功也就不同,电荷在该点的电势能也不是唯一确定的,电势能的概念也就无法建立了.〔思考与讨论〕在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当做正电荷处理.请把q 当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致?点拨:把q当成负电荷,与把q当成正电荷所得的结果仍是一致的.根据电场力做功与电势能变化的关系可知:电荷在某点的电势能,就等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功.在教材图1.4-4所示中,q为正电荷时,正电荷在A点的电势能为正值,正电荷的电势能E p与它的电荷量q的比值为正;q为负电荷时,负电荷在A 点的电势能为负值,负电荷的电势能E p与它的电荷量q的比值仍为正,并且比值都是相同的常数,所以不管正电荷还是负电荷,电荷在A点的电势能E p与它的电荷量q的比值都是不变的,即A点的电势与所移动电荷的正负无关.典例精析题型一电场力做功与电势能变化的关系例一如下图所示,在静电场中,一个负电荷q受到一个非静电力作用,由A点移动到B点,则下列说法正确的是()A.非静电力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和B.非静电力做功等于电势能增量和动能增量之和C.电荷克服电场力做功等于电势能的增量D.非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量解析:根据动能定理,合外力对电荷所做的功等于电荷动能的增量,对电荷和电场组成的系统而言,非静电力是外力,非静电力对电荷做了多少正功,系统能量(电势能和电荷动能)就增加多少.据电场力做功与电势能变化的关系(W F=-ΔE),及电场力对电荷做负功,得电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增量.所以B、C、D对.答案:BCD【反思总结】功是能量变化的量度,但要理解并区别电场力的功与电势能变化的关系、合外力的功与动能变化的关系(动能定理),即搞清功与能的变化的对应关系.【跟踪发散】1-1:如右图,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是()A.小球在运动过程中机械能守恒B.小球经过环的最低点时速度最大C.小球电势能增加EqRD.小球由静止释放到达最低点,动能的增加量等于mgR解析:小球在运动过程中除重力做功外,还有电场力做功,所以机械能不守恒,A错;小球运动到最低点的过程中,重力与电场力均做正功,重力势能减少mgR,电势能减少EqR,而动能增加mgR+EqR,到最低点时动能最大,所以速度最大,因此B正确,C、D错误.答案: B题型二电势高低及电势能增减的判断例二如右图所示,xOy平面内有一匀强电场,场强为E,方向未知,电场线跟x轴的负方向夹角为θ,电子在坐标平面xOy内,从原点O以大小为v0方向沿x正方向的初速度射入电场,最后打在y轴上的M点.电子的质量为m,电荷量为e,重力不计.则()A.O点电势高于M点电势B.运动过程中电子在M点电势能最多C.运动过程中,电子的电势能先减少后增加D.电场对电子先做负功,后做正功解析:由电子的运动轨迹知,电子受到的电场力方向斜向上,故电场方向斜向下,M点电势高于O点,A错误,电子在M点电势能最少,B错误,运动过程中,电子先克服电场力做功,后电场力对电子做正功,故C错误,D正确.答案: D【反思总结】电势及电势能的大小、正负判断的方法(1)根据电场线判断:顺着电场线的方向,电势逐渐降低,检验正电荷的电势能减少,检验负电荷的电势能增加;逆着电场线的方向,电势逐渐升高,检验正电荷的电势能增加,检验负电荷的电势能减少.(2)根据电场力做功判断:电场力对正电荷做正功时电势降低,做负功时电势升高;电场力对负电荷做正功时电势升高,做负功时电势降低.(3)根据公式E p=qφ判断:设φA>φB.当q>0时,qφA>qφB,即E p A>E p B当q<0时,qφA<qφB,即E p A<E p B.可总结为:正电荷在电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小.负电荷在电势高的地方电势能小,在电势低的地方电势能大.【跟踪发散】2-1:(2010山东理综)某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是() A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小解析:电场线的疏密表示电场的强弱,A项错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,B项正确;+q在a点所受电场力方向沿电场线的切线方向,由于电场线为曲线,所以+q不沿电场线运动,C项错误;在d点固定一点电荷-Q后,a点电势仍高于b点,+q由a移至b 的过程中,电场力做正功,电势能减小.D项正确.答案:BD题型三电势、电势能与静电场做功的综合例三如右图所示,匀强电场电场线与AC平行,把10-8 C的负电荷从A点移到B点,静电力做功6×10-8 J,AB长6 cm,AB与AC成60°角.求:(1)场强方向;(2)设B 处电势为1 V ,则A 处电势为多少?电子在A 处电势能为多少? 【思路点拨】(1)将负电荷从A 移至B ,静电力做正功,所以所受静电力方向沿A 至C .又因为是负电荷,场强方向与负电荷受力方向相反,所以场强方向由C 指向A .(2)由W AB =E p A -E p B =q (φA -φB )可知φA =W AB q +φB =6×10-8-10-8+1=-5 V ;电子在A 点的电势能E p A =q φA =(-e )×(-5 V)=5 eV. 答案: (1)由C 指向A (2)-5 V 5 eV【反思总结】 (1)搞清电势和电势能的概念;透彻理解电势和电势能的关系φ=E pq ;静电力做功和电势能变化的关系W AB =E p A -E p B .(2)由φ=E pq 求电势时要注意考虑各物理量的正、负及意义;涉及功能关系时能根据运动情况确定受力情况.【跟踪发散】 3-1:带负电的粒子q =-2.0×10-9 C ,在静电场中由A 点运动到B 点.这一过程中,除电场力外,其他力做功为6.0×10-5 J ,粒子的动能增加了8.0×10-5 J .取A 点为零电势点,求B 点的电势φB .解析: 根据动能定理,合外力做功(电场力做的功与其他力做的功之和)应等于动能的增加量,即W +6.0×10-5 J =8.0×10-5 J ,解得电场力所做的功为W =2.0×10-5 J又根据电场力做功与电势能变化的关系可知W AB =E p A -E p B =2.0×10-5 J由于A 点为零电势点,即E p A =0,所以E p B =-2.0×10-5 J所以,B 点的电势为φB =E p B q =-2.0×10-5 J -2.0×10-9C=1.0×104V. 答案: 1.0×104 V随堂演练1.(2010广东理综)图是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是( )A .a 点的电势高于b 点的电势B .该点电荷带负电C .a 点和b 点电场强度的方向相同D .a 点的电场强度大于b 点的电场强度解析: 沿电场线方向电势降低,故A 选项错误;由图中电场线分布知,此场为一负点电荷的电场线分布图,B 项正确;电场线密集处场强大,C 项错、D 项正确. 答案: BD2.某静电场的电场线分布如下图所示,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为E P 和E Q ,电势分别为φP 和φQ ,则( ) A .E P >E Q ,φP >φQB.E P>E Q,φP<φQC.E P<E Q,φP>φQD.E P<E Q,φP<φQ解析:P点处电场线分布的密集些,Q处电场线分布稀疏些,则EP>EQ.图中,电场线的方向是由P指向Q,根据顺着电场线的方向,电势依次降落,有P点电势大于Q点电势.答案: A3.在如图所示的四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中a、b两点电势和场强都相同的是()解析:本题考查电场的叠加.因为电势是标量,并在题中的四个电场中具有对称性,故四个电场中a、b两点的电势都是相等的;而电场强度则是矢量,所以A图中点电荷的电场对称点的电场强度大小相等方向相反;B图中叠加后a点斜向右上方,b点斜向右下方;C图中叠加后都是水平向右;D图中叠加后a点向上,b点向下.因此只有选项C正确.答案: C4.如右图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N为对称线上的两点.下列说法正确的是()A.M点电势一定高于N点电势B.M点场强一定大于N点场强C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功解析:沿电场线方向,电势降低,所以M点电势一定高于N点电势,A正确;电场线的疏密程度表示电场的强弱,由题图可知,M点场强一定小于N点场强,B错;正电荷q在M点的电势能E p M=qφM,在N点的电势能E p N=qφN,由于φM>φN,所以E p M>E p N,C 正确;电子在电场中受电场力的方向沿NM指向M,故从M移动到N,电场力做负功,D 错误.答案:AC5.(2010·江苏单科)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图象如图所示,下列说法中正确的是()A.O点的电势最低B.x2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等解析:电势高低与场强大小无必然联系.O点场强为0,电势不一定最低,A错.x2点是场强正向最大的位置,电势不是最高,B错.将电荷从x1移到-x1可由题图知电场力做功为零,故两点电势相等,而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零,C对,D错.答案: C。
电势能与电势教案
电势能与电势教案一、教学目标1. 让学生理解电势能的概念及其与电势的关系。
2. 让学生掌握电势能的计算方法。
3. 让学生能够应用电势能和电势的知识解决实际问题。
二、教学重点与难点1. 教学重点:电势能的概念、电势能与电势的关系、电势能的计算方法。
2. 教学难点:电势能的计算方法以及在实际问题中的应用。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势能的概念、电势能与电势的关系、电势能的计算方法。
2. 采用案例分析法,分析实际问题,引导学生应用电势能和电势的知识解决问题。
3. 采用讨论法,鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思维能力。
四、教学准备1. 教师准备PPT,内容包括电势能的概念、电势能与电势的关系、电势能的计算方法以及实际问题案例。
2. 准备相关实际问题,用于课堂讨论和练习。
五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾电势的概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解电势能的概念:介绍电势能的定义,解释电势能与电势的关系。
3. 讲解电势能的计算方法:引导学生理解电势能的计算公式,并通过示例进行讲解。
4. 案例分析:分析实际问题,让学生应用电势能和电势的知识解决问题。
5. 课堂讨论:鼓励学生积极参与讨论,提出问题,解答疑问。
6. 课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
7. 总结:对本节课的主要内容进行总结,强调电势能的概念、计算方法及其应用。
8. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
9. 课后反思:教师对本节课的教学进行反思,为下一步的教学做好准备。
六、教学评价1. 评价目标:通过课堂表现、练习题和课后作业评价学生对电势能与电势的理解和应用能力。
2. 评价方法:a) 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评价学生的学习态度和理解能力。
b) 练习题:布置针对性的练习题,评价学生对电势能计算方法的掌握程度。
c) 课后作业:布置相关的实际问题作业,评价学生应用电势能和电势知识解决问题的能力。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
电势能和电势说课稿教案教学设计一、教学目标1. 让学生了解电势能和电势的概念,理解它们之间的关系。
2. 让学生掌握电势能和电势的计算方法。
3. 培养学生运用电势能和电势解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势能的概念及其计算方法2. 电势的概念及其计算方法3. 电势能和电势之间的关系4. 电势能和电势在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:电势能和电势的概念、计算方法及其应用。
2. 教学难点:电势能和电势之间的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势能和电势的概念、计算方法及其应用。
2. 采用案例分析法,分析电势能和电势在实际问题中的应用。
3. 采用讨论法,引导学生探讨电势能和电势之间的关系。
五、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾物理学中有关能量和势的概念,为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解电势能的概念及其计算方法:结合示意图,讲解电势能的定义和计算公式。
3. 讲解电势的概念及其计算方法:结合示意图,讲解电势的定义和计算公式。
4. 分析电势能和电势之间的关系:通过示例,引导学生理解电势能和电势之间的关系。
5. 应用实例分析:分析电势能和电势在实际问题中的应用,如静电场中的电势能、电场力做功等。
6. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调电势能和电势的概念、计算方法及其应用。
7. 布置作业:设计一些有关电势能和电势的计算题和应用题,巩固所学知识。
8. 课后反思:教师对本节课的教学情况进行反思,为改进教学方法提供依据。
六、教学评价1. 评价目标:检查学生对电势能和电势概念的理解,以及能否运用相关知识解决实际问题。
2. 评价方法:课堂提问:检查学生对电势能和电势基本概念的理解。
练习题:评估学生运用电势能和电势计算方法解决问题的能力。
小组讨论:观察学生在讨论中能否运用电势能和电势的概念和原理。
3. 评价内容:学生对电势能和电势定义的记忆和理解。
学生对电势能和电势计算公式的掌握。
学生运用电势能和电势解决实际问题的能力。
《电势能和电势--优质获奖教案
在重力场中由静止释放质点,质点一定加速运动,动能增加,势能减少;如图所示,在静电场中,静电力做功使试探
静电力做的功等于电势能的变化。
功是能量变化的量度。
电场力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用
.类比下图两种情况:
通过类比可见,若用左图中的Ep/m,或右图中的Ep/q
某一固定位置,它们的值都是固定的。
如何来表征这个相同的量呢?(让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量,对知识活学活用)
成正比,即电势能跟电荷量的比值
相同的。
对电场中不同位置,由于L与θ可以不同,所以这个比结论:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比
正电荷电势能顺着电场线方向逐渐减少,则电势逐渐降低
沿着电场线电势逐渐降低,与试探电荷无关。
思考与讨论3:电势与电场强度有哪些区别与联系?。
电势和电势能教案
电势和电势能教案教案标题:电势和电势能教案教学目标:1. 理解电势的概念,并能够计算电势差。
2. 了解电势能的概念,并能够计算电势能的变化。
3. 掌握电势和电势能的关系,能够运用相关知识解决与电势和电势能有关的问题。
教学准备:1. 教师准备:电势和电势能的相关知识、实验仪器(如电源、电压表、导线等)。
2. 学生准备:学生需要提前了解电荷和电场的基本概念。
教学过程:引入(5分钟):1. 教师可以通过引入电场的概念来引出电势的概念,简要介绍电势的定义和意义。
2. 引导学生思考电势与电势能的关系,为后续学习做铺垫。
讲解与示范(15分钟):1. 通过实验演示,教师可以向学生展示电势的测量方法和计算电势差的步骤。
2. 结合实例,讲解电势能的概念和计算方法,强调电势能与电荷量、电势差之间的关系。
讨论与实践(20分钟):1. 分组讨论:将学生分成小组,让他们讨论电势和电势能的应用场景,并提出相关问题。
2. 实践活动:让学生进行一些实验活动,如在不同电势差下测量电势值、计算电势能的变化等,以加深对电势和电势能的理解。
总结与拓展(10分钟):1. 教师对本节课的重点内容进行总结,并强调电势和电势能的重要性和应用价值。
2. 拓展讨论:引导学生思考电势和电势能在其他物理现象中的应用,如电容器、电场中的粒子运动等。
作业布置:1. 布置相关的练习题,巩固学生对电势和电势能的理解和计算能力。
2. 鼓励学生自主探索,寻找与电势和电势能相关的实际问题,并进行解答和讨论。
教学反思:1. 教师可以通过观察学生的讨论和实验操作情况,及时调整教学策略,确保教学效果。
2. 鼓励学生积极参与讨论和实践活动,提高学生的学习兴趣和主动性。
电势能和电势教学设计
电势能和电势教学设计电势能和电势教学设计第 1 篇活动目标:1、充分感知,观看不同材料摩擦所产生的静电现象。
2、通过合作探究,记录下不同材料摩擦产生的静电现象。
3、情愿参加探究活动,培育幼儿对科学活动的爱好。
活动重难点:知道摩擦产生的静电现象。
活动预备:记录表碎纸屑塑料小勺塑料梳子塑料尺子塑料剪刀铅笔排笔水彩笔吸管玻璃瓶幼儿事先分为4组〔红、黄、蓝、绿〕活动过程:1、导入活动,变魔术,激发幼儿爱好。
⑴老师出示塑料小勺⑵老师变魔术,让塑料小勺吸起纸屑。
老师:想让它发挥魔力,还得请坐的最好的伴侣协作协作。
2、幼儿用小勺自由探究,将小纸屑吸起来。
⑴老师提问,引发幼儿思索。
⑵请幼儿尝试操作⑶请个别幼儿说说自己的方法。
⑷老师小结。
老师:其实我们这个奇妙的魔术是由于摩擦产生了静电,所以能把小纸屑吸起来。
摩擦的力气大,静电产生的多,塑料小勺吸附的纸屑就越多。
3、幼儿尝试用多种材料进行试验。
⑴老师出示记录表。
⑵老师交代留意事项。
老师:小魔术师们,我们讨论魔术的时候,桌上的材料不要争抢,自己先拿一种材料,讨论完了,放回盘子里,再换另外一种材料。
⑶幼儿自由操作,老师巡回指导。
⑷师幼沟通试验结果。
⑸老师再次试验。
小结:生活中有许多物品摩擦后都能产生静电现象。
4、提问:生活中你们见过哪些静电现象。
⑴请个别幼儿说说自己遇到的静电现象。
⑵老师小结:在天气寒冷的时候,许多物品因摩擦而互相吸引,如我们梳头的时候,梳子和头发也会相互吸引产生静电现象。
脱衣服时,我们身上的毛衣和衬衣和头发都会产生静电现象。
5、老师小结,结束活动。
老师:小魔术师们都学会了我的魔术,如今我们就一起到外面去表演给小班的弟弟妹妹看看吧。
电势能和电势教学设计第 2 篇一、教学目标:1、培育幼儿对摩擦起电的爱好,了解关于静电的简洁学问2、启发幼儿发散思维,培育幼儿观看力量和操作力量。
二、教学预备:幼儿每组放两个小筐,一个筐内装有塑料尺、塑料笔、铅笔、竹筷、铁棒、绸布、碎纸屑、线手套、手帕;一个筐内装有剪刀、彩纸;每组放有与幼儿人数相同的有机玻璃板〔用积木垫起来一点〕若干,电吹风一个,画纸一张。
1 电势能和电势-人教版高中物理必修 第三册(2019版)教案
电势能和电势-人教版高中物理必修第三册(2019版)教案一、教学目标1.了解电势能和电势的基本概念及其相互关系;2.理解电势能与电荷间距离的关系及其应用;3.掌握电势的计算公式及其应用;4.通过实验,探究电势能和电势的相关规律。
二、教学重点和难点1.电势能和电势的概念;2.电势能与电荷间距离的关系;3.电势的计算方法。
三、教学内容和方法1. 概念讲解教师先简单介绍电势能和电势的概念,阐述电荷间相互作用与电荷位置、数量的关系。
•电势能:是电荷体系由于所具有的位置关系而能够做功的能力。
•电势:是描述电荷在其周围产生的电场作用下所处的的状态的物理量。
2. 电势能与电荷间距离的关系通过实验室讲解,教师可以使用双极板电容器来展示电势能和电荷间距离的关系。
讲解时应提醒学生以下几点:•电势能与电荷间距离成反比例;•电势能与电荷的数目成正比例;•等距面上的电势相等;•利用高斯定理计算电势。
3. 电势的计算方法讲解电势的计算公式,并利用实验进行演示。
笔者认为,利用引入测试荷来计算电场强度以及电势差的方式,可以更好地帮助学生理解公式的应用。
•电场强度:$\\vec{E}=k\\frac{Q}{r^2}\\vec{n}$,其中k为电介质常数,Q为量子荷,r为距离,$\\vec{n}$为方向。
•电势差:$\\Delta V_a^b=V_b-V_a=\\int_a^b\\vec{E}\\cdot\\vec{ds}$。
四、教学建议在讲解完概念后,教师应利用实验来结合理论进行教学。
此外,通过引入测试荷的方式,可以帮助学生更好地理解电场强度和电势差的计算公式及应用。
对于教学中出现的问题,教师应积极与学生进行讨论,以更好地帮助学生理解知识点。
同时,还要注意让学生充分参与,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
五、教学评价在教学过程中,应重视对学生的评价,通过课堂讨论、实验观察和测验来评价学生对知识点的掌握程度。
同时,还要注意及时纠正学生的错误,避免形成错误的学习习惯。
电势能和电势教学设计
第一课时(一)创设问题情景1.复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。
起到一个承上启下的过渡作用。
2.创设问题情景:在匀强电场中某电由静止释放一试探电荷,静电力将对试探电荷做功使试探电荷获得动能,是什么能转化为试探电荷的动能呢?这种能又该如何量度呢?从而引入新课。
(二)新课教学1、认识电场力做功的特点依据“功是能量转化的量度”的思想,要研究问题情境中的能量转化,不妨先从研究电场力做功的问题,自然过渡到分析电场力做功的特点。
呈现问题1:让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点(A、B沿场强方向的距离为L),计算这几种情况下电场力对电荷所做的功。
沿电场线方向运动时,根据恒力做功的计算方法:W=F|AB|=qEL| ;沿与电场线有一定夹角的直线运动时,根据恒力做功的计算方法:W=F|AB|cosθ=qEL;沿任一曲线路径运动时,根据选取微元“化曲为直”的思想,求功的累加可得:W=W1+W2+W3+……=qEL |分析三种情况下的做功的数据结果,结合具体的问题情景,得出初步结论:匀强电场中静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。
呈现问题2:让试探电荷q在非匀强电场中沿几条不同路径从A点运动到B点,请你尝试计算几种情况下电场力对电荷所做的功,你又有什么新的发现?根据选取微元“化变为恒、化曲为直”的思想,通过分析计算,进一步得出:上述结论在非匀强电场中也是成立的。
呈现问题3:过去学过的哪种力做功也具有与电场力做功相似的特点?请你列举出它们的相似点。
接着引导学生认识到根据这种相似性,我们可以采用类比研究的方法来认识电场力做功问题,这就为我们研究开始提出的问题提供了有效的路径。
教师讲授:重力场中,被举高的物体因为受到重力作用总有下落的趋势,而在下落过程中重力做功的多少跟路径无关,只跟初末位置有关,因此,我们说重力场中物体具有重力势能,那么,试探电荷在电场中受到电场力总有沿电场力方向运动的趋势,而且电场力做功也跟路径无关,只跟初末位置有关,那么电场中电荷应该也具有一种势能,我们给它取个名字就叫静电势能,简称电势能。
《电势能和电势》高中物理教案
《电势能和电势》高中物理教案一、教学目标1.知识与技能:o理解电势能的概念,知道电势能的表达式。
o掌握电势的定义和表达式,理解电势的物理意义。
o能够应用电势能和电势的知识解决简单的电场问题。
2.过程与方法:o通过类比和逻辑推理,引导学生理解电势能和电势的概念。
o通过实验和计算,让学生探究电势能和电势与电场力做功的关系。
3.情感态度与价值观:o激发学生对电场和电势相关知识的兴趣。
o培养学生的物理直觉和逻辑推理能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:电势能和电势的概念、表达式及其应用。
2.教学难点:电势能和电势与电场力做功的关系。
三、教学准备1.实验器材:电场演示仪、电容器、绝缘体等。
2.多媒体课件:包含电势能和电势的相关内容、实验演示视频、例题解析等。
四、教学过程1.导入新课o回顾电场和电场力的相关知识,引出电势能和电势的概念。
o提问学生:“电荷在电场中会受到电场力的作用,那么电荷在电场中是否也具有势能?”引出本节课的主题。
2.新课内容讲解o电势能的概念:电荷在电场中所具有的势能称为电势能。
o电势能的表达式:Eₚ = qφ,其中Eₚ为电势能,q为电荷量,φ为电势。
o电势的定义:电势是电势能的标量表示,它等于单位正电荷在电场中某点所具有的电势能。
o电势的表达式:φ = Eₚ/q,其中φ为电势,Eₚ为电势能,q为电荷量。
3.实验探究o演示电场中的电荷移动和电场力做功的过程,让学生观察电势能和电势的变化。
o引导学生通过实验数据和计算,验证电势能和电势与电场力做功的关系。
4.课堂练习与讨论o出示相关练习题,让学生运用电势能和电势的知识进行计算和问题解决。
o讨论电势能和电势在电场中的应用,如电容器、静电场等。
5.课堂小结o总结本节课的主要内容,强调电势能和电势的概念、表达式及其在电场中的应用。
o提醒学生注意电势能和电势与电场力做功的关系,以及在实际问题中的应用。
6.布置作业o要求学生完成相关练习题,巩固所学知识。
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1.4电势能 电势
(一)引入新课
一种方法:复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。
另一种方法:复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?引入新课。
(二)进行新课
1.静电力做功的特点
结合课本图1。
4-1(右图)分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。
(1)q 沿直线从A 到B
(2)q 沿折线从A 到M 、再从M 到B
(3)q 沿任意曲线线A 到B
结果都一样即:W=qEL AM =qEL AB cos θ
结论:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运动路径无关。
引入:与重力做功类似,重力做功也与路径无关,只与始末位置有关。
同时重力做正功重力势能减小,做负功重力势能增加。
那么电场力做功与电势能又有怎样的关系。
2.电势能
(1)电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。
(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的变化量(类比重力做的功等于重力势能的变化量)。
写成式子为:PB PA E E W AB -=
(3)注意:
①电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加 ②电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,而它们的总量保持不变。
(4)求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低
将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
引入:根据电场力做功只能判断两点电势能的高低,而不能确定某点的电势能,如何求电荷在电场中某点具有的电势能?若要确定电荷在电场中某位置的电势能,应先规定电场中电势能的零位置
(5)电势能零点的规定
电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0(大地或无穷远默认为零)
(6)求电荷在电场中某点具有的电势能
电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势能零点
电场力所做的功W 的。
即E P =W
例:在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电
势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
(7)重力做功与电场力做功的区别与联系
相同点:力所做的功等于能的变化量
不同点:由于正负电荷的存在,在同一电场中移动正电荷与移动负电荷,电荷的电势能的变化是相反的
引入:电场强度及电场线都是表示电场性质的物理量,电势也是表示电场性质的物理量
3.电势
引入:电场强度是由比值定义的:E=F/q ;电势也是用比值定义的物理量。
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
用ϕ表示。
(2)公式:q
E p =ϕ(与试探电荷无关) (3)标量,只有大小,没有方向,但有正负
(4)单位:伏特(V ) 1V=1J/C
(5)说明:对于电场,某一点的电场强度是一定的,E=F/q 虽然可以用试探电荷求出但与试探电荷无关,只与电场中这点的性质决定。
对于电场中某点的电势也只与电场中这点的性质决定,与试探电荷无关。
(6)为什么沿着电场线方向电势逐渐降低?
在图中,正的试探电荷从左向右移的过程中电场力做正功,电势能不断减小,根据q E p
=ϕ可知电势也在逐渐降低,所以沿电场线方向电势逐渐降低
引入:如何确定电场中某点的电势与求电场中某点的电势能类似,也需要先确定0电势点,才能确定其他点的电势。
(7)零电势位置的规定
a 零电势位置的规定:物理学中常取离场源电荷的无限远处电势为0,实际应用中常取大地的电势为0(大地或无穷远默认为零)
b 规律:电势能为0的点,其电势也为0
4.等势面
(1)定义:电场中电势相等的点构成的面
(2)物理意义:与电场线一样,等势面都是用来形象描绘电场性质的
(3)等势面的性质:
①在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功
②等势面不相交,不相切(因为电场线也如此)
③两个相邻的等势面间的电势之差是相等的(画图时就确定的)
(4)等势面与电场线的关系
①电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面(为什么?其一同一等势面上移动电荷,电场力不做功;其二沿电场线方向电势越来越低)
②等势面越密程度与电场线的疏密成正比,都与电场强度成正比(为什么?等势面,电场线,电场强度都是描述电场性质的物理量。
注意:等势面的疏密与电势的高低没有必然联系)
(5)几种常见电场的电场线及等势面
①等量同种电荷
连线上:中点电势最小为0
中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。
②等量异种电荷
连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小,中点电势为0 中线上:各点电势相等且都等于零。