高二物理(人教版)静电场中的能量复习-教学设计
最新人教版高中物理必修三第十章静电场中的能量单元复习课
二、带电粒子在电场中的加速和偏转 【典例】如图所示,两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d,两板间电压为U, 一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动,当它到达 电场中的N点时速度变为水平方向,大小变为2v0,求M、N两点间的电势差和电场 力对带电小球所做的功。(不计带电小球对金属板上的电荷分布的影响,设重力 加速度为g)
C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低
【解析】选B。根据电场的对称性和电场的叠加原理知,O点的电场强度为零。在 x轴上,电场强度的方向自O点分别指向x轴正方向和x轴负方向,且沿电场线方向 电势越来越低,所以O点电势最高,A错误,B正确;在x轴上离O点无限远处的电场强 度为零,故沿x轴正方向和x轴负方向的电场强度先增大后减小,C、D错误。
【解析】带电小球从M点运动到N点的过程中,在竖直方向上仅受重力作用,从初
速度v0匀减速到零,水平方向上仅受电场力作用,速度从零匀加速到2v0。
竖直位移:h= v02,水平位移:x= 2·v0t,
又h=v0
2g
t,所以:x=2h=
v02,
2
所以M2、N两点间的电势g 差UMUdN=
·Uxv=02
dg
2.(多选)静电场中,一带电粒子仅在静电力的作用下自M点由静止开始运动,N为 粒子运动轨迹上的另外一点,则 ( ) A.运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小 B.在M、N两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C.粒子在M点的电势能不低于其在N点的电势能 D.粒子在N点所受静电力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【yy=增解4大UU析l0,2d,故】可A选见、D增B。大、在偏C加项转速正电电确压场;U偏中,减转q小位U加0移=12速的mv电大02 ,压在小U偏与0转发,减电射小场的极中带板y电间=粒距12a子离t2的,dl=q可v、使0tm,偏可无转得关位,故移D项 错误。故选D。
高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修
决定因素 由电场本身决定，与试探 电势能的大小由电场某点
电荷无关
的电势与试探电荷共同决
定
大小
电势沿电场线降低，取零 电势后，某点电势高于零 者为正值，低于零者为负
值
正电荷：电势能的正负跟 电势的正负相同
负电荷：电势能的正负跟 电势的正负相反
单位
伏特V
焦耳J
联系
两者都是标量，E =q
❖ 如右图例，3平、行如带何电金求属电板场AB力间的可看功作匀强
方带向电粒子在电场中的所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动．
1、平衡；
总结：用能量观点处理带电体在电场中的运动
(1)处理这类问题，就(像1)处处理力理学问这题类一样问，首题先，对物就体进像行处受力理分析力(包学括电问场题力)，一再样明确，其运首动状先态对，最物后根体据进所受行的合力和所处
的V的状方态向选择相应的规受律解力题分． 析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受
❖ 电荷在A点的电势能是____________，A点 的电势是____________；
❖ 若换成10-8C的负电荷放在A点，电荷在A点 具有的电势能会变吗____________,A点的电 势会变吗____________。
“电势”和“电势能”
意义
电势
反映电场的能的性质
电势能EP
电荷在电场中某点所具有 的电势能
场强的大小与电势的高低无直接的关系； 平抛运动知识 场强大小看疏密，电势高低看走向
牛顿第二定律:F合＝ma或Fx＝max，Fy＝may，
运动学公式:匀变速直线运动速度、位移公式
1V、的利方用向做功公式W=FScosɑ（F与V的夹角ɑ平） 抛运动知识 圆周运动知识 (2)相关规律: 力的平衡条件:即F合＝0或Fx＝0，Fy＝0.
人教版高中物理高一必修三第十章静电场中的能量复习课(共19张PPT)
(3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能 和电势能相互转化，动能增加，电势能减小；反之，电势能增加。
(4)电荷电势法：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电 势低的地方电势能大。
增加
D．若在 Q 点释放一个正电荷，正电荷所受静电力将沿与 OQ 垂直
的方向向上
规律总结： 1．电势高低常用的两种判断方法 (1)依据电场线的方向：沿电场线方向电势逐渐降低。
(2)依据 UAB＝φA－φB：UAB>0，φA>φB；UAB<0，φA<φB。
2．电势能增、减的判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功， 电势能增加。
间用绝缘线悬挂一带电小球．将该电容器与电源连接，闭合开关后，
悬线与竖直方向夹角为 α，则( ) A．保持开关闭合，缩小 P、Q 两板间的距离，角度 α 会减小 B．保持开关闭合，加大 P、Q 两板间的距离，角度 α 会增大 C．断开开关，加大 P、Q 两板间的距离，角度
α 会增大 D．断开开关，缩小 P、Q 两板间的距离，角度
随堂练习 1．某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作
用下先后经过场中的 M、N 两点，过 N 点的虚线是电场中的一条等势
线，则( )
A．M 点的电场强度小于 N 点的电场强度 B．M 点的电势低于 N 点的电势 C．负点电荷在 M 点的电势能小于在 N 点的电势能 D．负点电荷在 M 点的动能小于在 N 点的动能
随堂练习 2. (多选)如图所示，A、B、C、D、E、F 为匀强电场中一个边长 为 10 cm 的正六边形的六个顶点，已知 A、B、C 三点电势分别为 1.0 V、2.0 V、3.0 V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法中正 确的是( ) A．CD 和 AF 为电场中的两条等势线 B．匀强电场的场强大小为 10 V/m C．匀强电场的场强方向为由 C 指向 A D．将一个电子由 E 点移到 D 点，其电势能将减少 1.6×10－19 J
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电容器的构造、工作原理及电容的概念，掌握电容的定义式及其物理意义。
2.科学思维：通过分析电容器充电、放电过程，培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力，理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量。
3.科学探究：通过实验观察电容器充放电现象，体验科学探究的过程，学习使用实验仪器测量电容的方法。
4.科学态度与责任：培养学生的实验安全意识，尊重实验数据，形成实事求是的科学态度，同时了解电容器在现实生活中的应用及其重要性。
二、教学重点•电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•电容的定义式及其物理意义。
三、教学难点•理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量，而非储存电荷的多少。
•分析电容器充放电过程中电场能的变化，理解电容与电压、电荷量的关系。
四、教学资源•多媒体课件（包含电容器构造展示、充放电过程模拟、电容定义及公式推导等）。
•实验器材（电容器、电源、开关、导线、电压表、电流表等，视条件可增减）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•实验报告模板。
五、教学方法•讲授法：讲解电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•演示法：通过多媒体或实物演示电容器充放电过程。
•实验法：组织学生进行电容器充放电实验，观察现象并记录数据。
•讨论法：引导学生讨论电容的物理意义及其与电压、电荷量的关系。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示手机电池、相机闪光灯电容器等生活中的电容器应用实例，提问“这些设备中的电容器是如何工作的？它们有什么共同特点？”引导学生思考电容器的作用。
•知识回顾：简要回顾静电场的基本概念和性质，为引入电容器做铺垫。
新课教学1.电容器的构造与工作原理：•展示电容器实物或图片，介绍电容器的基本构造，包括两个彼此绝缘又相互靠近的导体（极板）和中间的绝缘介质。
•通过多媒体演示或实物展示，说明电容器的工作原理——当电容器两极板间存在电势差时，极板上的电荷会重新分布，形成电场，储存电能。
高二物理静电场教案5篇
高二物理静电场教案5篇教案要能够理论联系实际，通过典型事例研究分析，揭示学科相关基本理论、基本方法的实质和价值及明确的应用方向。
这里由小编给大家分享高二物理静电场教案，方便大家学习。
高二物理静电场教案篇1一、磁化和退磁说明：缝衣针、螺丝刀等钢铁物体，与磁铁接触后就会显示出磁性，我们把钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象称之为磁化说明：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性，这种现象叫做退磁说明：铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物，磁化后的磁性比其他物质强得多，这些物质叫做铁磁性物质，也叫强磁性物质二、磁性材料的发展阅读三、磁记录阅读四、地球磁场留下的记录阅读五、磁性材料磁化和退磁1、磁化：钢性材料与磁铁接触后显示出磁性的现象2、退磁：原来有磁性的物体，经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的作用，就会失去磁性3、铁磁性物质(强磁性物质)：铁、钴、镍以及它们的合金.还有一些氧化物，磁化后的磁性比较强4、磁化和退磁解释：物质是由原子构成的，原子是由原子核和电子构成，电子绕核旋转，这就相当于一个小磁体，称之为磁畴，磁化前，各个磁畴的磁化方向不同，杂乱无章地混在一起，各个磁畴的作用在宏观上互相抵消，物体对外不显磁性。
磁化过程中，由于外磁场的影响，磁畴的磁化方向有规律地排列起来，使得磁场大大加强。
这个过程就是磁化的过程，高温下，磁性材料的磁畴会被破坏.在受到剧烈震动时，磁畴的排列会被打乱，这些悄况下材料都会产生退磁现象。
高二物理静电场教案篇2【教学目标】(一)知识与技能1.知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念。
2.知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
3.知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开。
4.知道电荷守恒定律。
5.知道什么是元电荷。
(二)过程与方法1. 通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷。
静电场中的能量单元复习-2022-2023学年高二物理课件(2019人教版必修第三册)
➢电势
=
沿着电场线方向电势逐渐降低。
一、知识梳理与整合
2、电势差
⑴电势差也叫电压 UAB=A－B
UBA=B－A
电势差的另一种表述
电场中A、B两点的电势差UAB等于电场力
所做功WAB与试探电荷所带电荷量q的比值。
UAB=－UBA
⑵电势差是标量。它的正负表示两点电势的高低。
个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它
与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，
∠BOC＝30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，试求：
(1)小球通过C点的速度大小；
(2)小球由A到C的过程中电势能的增加量。
【例题4】静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置。如图所示为该透镜
工作原理示意图，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于
x轴、y轴对称，且相邻两等势线的电势差相等。图中实线为某个电子通过电场区域时
的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是( D )
第十章
静电场中的能量
10.6静电场中的能量单元复习
一、知识梳理与整合
1、电势能和电势
电场力做功与路径无关
电场与重力场类比
电荷的电势能与电荷量之比
➢电势能
跟电荷无关；该比值由电场
静电力做的功等于电势能的减少量 及该点在电场中的位置决定。
WAB ＝ EpA － EpB
电荷在电场中某一点具有的电势能,
等于把电荷从电场中这一点移动到
=
第十章学习活动设计一：认识静电场中的能量课件—高二上学期物理人教版必修第三册
学习活动设计一：认识静电场中的能量
(3)沿曲线从A运动到B 电势能是电荷和电场这个系统所共有的
学习任务一：电场力做功的特点 如图所示的匀强电场中，若选取B点为电势能为零的位置，且试探电荷q从A到B的过程中，电场力的功为WAB
C．电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加 【任务情景】复习重力做功的特点 重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp
学D．习电活荷动沿设垂计直一于：电认场识线静方电向场结移中动的合，能电量下势能图一定图不变分析试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径
重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp
（（21))qq沿沿折直线线从从AA到到MB 、从再从AM运到B动到B电场力做功的情况。
提问3：重力做功与重力势能的关系是什么?
（2)q沿折线从A到M、再从M到B
学习活动设计一：认识静电场中的能量
远大的希望造就伟大的人物。
不为穷变节，不为贱易志。
有人志惟者 患，无事志竟，成有。志无【有不学成者习。 任务三】如何确定电荷在电场中某点的电势能
人若有志，万事可为。
不要志气高大，倒要俯就卑微的人。不要自以为聪明。
如图所示的匀强电场中，若选取B点为电势能为零的位置，且试探电荷q从A到B的过程中，电场力的功为WAB
A到B的过程中，电场力的功为W 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( )
若被移动电荷的极性、电荷量不同、电荷所处电场发生变化, 电势能都要发生AB变化.
C．电荷逆电场力方向移动，电势能一定增加
提问2：通过情景的三种情况，能够得到什么结论？
人教版高中物理必修三第十章 静电场中的能量第一节《电势能和电势》教学设计
人教版必修三第十章静电场中的能量第一节电势能和电势（新授课）一、课程标准要求及解读1．课程标准要求知道静电场中的电荷具有电势能。
了解电势能、电势的含义。
2．课程标准解读本条目要求学生通过与重力势能引入的对比，了解电荷在电场中的电势能，知道静电力做功与电势能变化的关系。
体验类比法在科学研究中的作用。
让学生通过用电场力做功与电势能的变化关系来计算电荷在电场中的电势能，了解电势能的系统性和相对性。
通过对检验电荷在具体电场中电势能的分析，知道比值定义法表示电场另一方面的性质——能的性质——电势，体会类比法也是科学研究中的一种重要方法。
通过具体电场中电势的分析，了解电势的客观性、标量性和相对性。
二、教学目标1．通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功，认识静电力做功与路径无关的特点。
2．通过类比重力势能引入电势能，体会能量观点是分析物理问题的重要方法，并进一步认识到物理学的和谐统一性。
3．理解电势能的变化与静电力做功的关系。
知道常见的电势能零点的规定方法。
4．通过建立电势概念的过程，理解电势是从能的角度描述电场的物理量。
会判断电场中两点电势的高低。
三、重难点1.重点：本节的重点是明确静电力做功和电势能变化之间的关系, 培养学生的科学探究能力。
2.难点：本节的难点是电势能概念的建立, 通过类比和迁移、猜想论证, 归纳总结出静电力做功与电势能变化之间的关系。
四、教学方法启发、引导、讲授五、教学流程图六、教学过程【引入】在物理学的发展历程中，许多伟大的科学家都是善于运用类比推理法，提出科学假说，进而获得巨大成功的。
什么是类比法?类比法就是根据两个( 或两类) 对象之间在某些方面具有相同或相似，从而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。
牛顿正是通过类比，猜想可能是地球对苹果的引力造成它不能离开地球。
最终，把天上和地上的力统一，建立了万有引力定律。
今天运用类比法研究特殊的物质: 重力场和静电场。
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，将如何运动？动能如何变化？（不计重力）是什么能转化为动能？它具有什么特点？和重力势能有什么相同之处？【板书】本节课就是要研究电场能的性质———电势能和电势( 板书标题)( 1) 场的基本特性对场中的物体( 电荷) 都有力的作用，且万有引力定律与库仑定律的内容非常相似: 万有引力( 库仑力) 的大小都与质点( 点电荷) 间的质量( 电量) 乘积成正比，与两者距离的二次方成反比．这种相似性使我们意识到两个场可能具有类比性．( 2) 场的强弱和方向思考: 可以直接用物体( 电荷) 所受的力来表示场的强弱和方向吗?解答: 不行．因为在场中的同一点，不同的物体( 电荷) 所受的力也不同．重力场( 如图3) : 如果把一个很小的物体m 用做试探物体，它在重力场中的某个位置受到的引力为F，另一个同样的物体m 在同一位置受到的引力一定也是F; 假如两个这样的物体都在这里，它们总的质量是2m，它们受到的力是2F．依此类推: 三个这样的物体放在这里，质量为3m，受到的引力为3F…比值Fgm表示场的强弱，方向指向地心静电场( 如图4) : 如果把一个很小的电荷q 用做试探电荷，它在静电场中的某个位置受到的静电力为F，另一个同样的电荷q 在同一位置受到的静电力一定也是F; 假如两个这样的电荷都在这里，它们总的电荷量是2q，它们受到的力是2F．依此类推: 三个这样的电荷放在这里，电荷量为3q，受到的静电力为3F…比值FEq表示场的强弱，方向指向负电荷．( 4) 场力做功特点思考: 如果物体( 电荷) 在匀强重力场( 匀强电场) 中运动，场力做功有何特点?重力做功特点重力做功的特点：与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
单元复习 第十章 静电场的能量-2022-2023学年高二物理单元复习(人教版2019必修第三册)
4.电势能增、减的判断方法 (1)做功判断法：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加. (2)公式法：由Ep＝qφ将q、φ的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越 大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大. (3)能量守恒法：在电场中，若只有电场力做功，电荷的动能和电势能相 互转化，动能增大，电势能减小；动能减小，电势能增加.
5.电势高低常用的两种判断方法 (1)依据沿电场线方向电势逐渐降低. (2)由φ ＝ Ep/q知正电荷在电势能大处电势高，负电荷在电势能大处 电 势 低 。 (3)电势较低依据UAB＝WqAB→UAB>0，φA>φB；UAB<0，φA<φB.
二、电势差
【过知识】
1. 电场中两点间的电势差与零电势点的选取 无关 (填“有关”或“无关”).
2. 公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝φA－φB，UBA ＝φB－φA，可见UAB＝ －UBA . 3. 电荷q从A点移到B点，静电力做功WAB与AB间电势差UAB的关系为WAB ＝ qUAB .
【过知识】
三、电势差与电场强度的关系 1.匀强电场中两点间的电势差等于 电场强度与这两点沿电场方向的距离 的 乘积，即UAB＝ Ed . 此公式只适用于匀强 电场，其中d为A、B两点沿电场方向的距离. 2.电场中A、B两点的电势差UAB跟电荷移动的路径 无关 ，由电场强度E及A、 B两点沿电场方向的距离d决定. 3.公式E＝ U 说明电场强度在数值上等于沿电场方向 每单位距离上降低的电势.
【过知识】 带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法： 1．判断速度方向：带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度 方向．选用轨迹和电场线(等势线)的交点更方便。 2．判断静电力的方向：仅受静电力作用时，因轨迹始终夹在速度方向和 带电粒子所受静电力方向之间，而且向合外力一侧弯曲，结合速度方向， 可以判断静电力方向。 若已知电场线和轨迹，所受静电力的方向与电场线(或电场线的切线)共线。 若已知等势线和轨迹，所受静电力的方向与等势线垂直。 3．判断静电力做功的正负及电势能的增减：若静电力方向与速度方向成 锐角，则静电力做正功，电势能减少；若静电力方向与速度方向成钝角， 则静电力做负功，电势能增加。
人教版高中物理同步教学最新精品课件-必修第3册第10章-《静电场中的能量》学习活动设计二
甲
乙
图3
学习活动设计二：如何用电势来描述电场能的性质
(2)等量负点电荷：连线上中点的电势最高，中垂线上该点的电势最低。从 中点沿中垂线向两侧，电势逐渐升高，连线上和中垂线上关于中点的对称点 等势。
(3)等量异种点电荷(如图乙)：在从正电荷到负电荷的连线上电势逐渐降低 φA′>φA，中垂线是一等势线，φB＝φB′，若沿中垂线移动电荷，电场力不做 功。
学习活动设计二：如何用电势来描述电场能的性质
【学习任务一】为什么要引入电势，通过实例探究电势的固有性。
问题1：电荷在电场中具有能量，说明电场具有能的性质。如何描述电场的能 的性质？电势能可以描述吗？
问题2：如图1所示的匀强电场，电场强度为E，取O点为零势能点，A点距O点 为l，AO连线与电场强度反方向的夹角为θ。电荷量分别为q和2q的试探电荷在A 点的电势能为多少？
学习活动设计二：如何用电势来描述电场能的性质
【学习评价自测】
3．(多选)下列关于电势高低的判断，正确的是( ) A．负电荷从A点移到B点时，电场力做正功，A点的电势一定较高 B．负电荷从A点移到B点时，电势能增加，A点的电势一定较低 C．正电荷从A点移到B点时，其电势能增加，A点电势一定较低 D．正电荷只在电场力作用下从静止开始，由A点移到B点，A点的电势一 定较高
学习活动设计二：如何用电势来描述电场能的性质
【学习评价自测】
6．(多选)如图7所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别 为φa、φb和φc，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可 知( )
图7 A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功 B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功 C．粒子从K到L的过程中，电势能增加 D．粒子从L到M的过程中，动能减少
《电场中能的性质》教学设计 课后反思
高二物理选修3-1 第一章 静电场《复习课：电场中能的性质》教学设计一、教学目标1.知识与技能：能分析画出带电粒子在电场中受到的电场力，理解带电粒子在电场中受到的电场力沿电场线的切线方向或者反方向，垂直于等势面；理解物体做曲线运动的条件是受到合外力与速度方向不共线且运动向合外力的一侧弯曲；理解重力势能的变化之与重力做功相关，电势能的变化之与电场力做功相关，动能的变化与合外力所做的总功相关，带电粒子在电场中运动时的能量变化。
通过练习能综合分析带电粒子在电场中运动时的各个力做功与能量变化。
2.过程与方法：通过例题分析，引导学生学会分析带电粒子在电场中运动时的受到的力方向，及力所做的功和对应能量的变化，提升综合分析问题的水平。
3.情感态度价值观：让学生能从能量守恒的较高角度来分析问题，又落脚于具体的实处。
二、教学重点与难点：重点：在电场中根据电场线或等势面，结合曲线运动的条件画出带电粒子在电场中受到的电场力，作出合力与速度之间的夹角，分析合力对带电粒子所做的功，进一步分析能量的变化。
难点：分析画出电场力方向，能量变化与对应力做功的关系。
三、教学过程：（一）复习巩固要点：电场力的方向、电势能与电场力做功的关系式、曲线运动的条件、功能关系。
（二）例题讲解题型1 电场线、等势线和运动轨迹例1 如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三条电场线．．．，实线为一带负电．．．的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点，由此可知( )A.带电粒子在R 点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小B.带电粒子在P 点时的电势能比在Q 点时的电势能大C.带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小，比在P 点时的大D.带电粒子在R 点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小选题意图：该题从简到难，学生易于下手，可根据电场线的分布判断电场的强弱，由带电粒子的运动轨迹和电场线的交点R ，可作出带电粒子受到的电场力方向和作出粒子过该点的速度方向，力和速度的夹角为锐角，说明从Q 到P 的过程中电场力对带电粒子作正功，知道电势能减小，又该题中只有电场力作用，所以电场力也就是粒子受到的合力，所以粒子从Q 到P 的过程中动能增加，加速度大小m Eq a ，由电场线的疏密水准可知电场的强弱也就知道加速度的大小了。
高中物理 静电场单元复习教案 新人教版选修
一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解静电场的基本概念，掌握电场强度、电势、电势差等基本物理量及其定义式；（2）掌握电场线的分布特点，能运用电场线分析电场问题；（3）熟练运用公式计算静电场中的电场强度、电势差、电荷的势能等；（4）了解静电场的实际应用，如静电除尘、静电喷涂等。
2. 过程与方法：（1）通过电场线、等势面的画法，培养学生的空间想象能力；（2）利用公式、图象等方法分析静电场中的各种物理量之间的关系；（3）学会运用控制变量法、微元法等研究静电场问题。
3. 情感态度价值观：（1）培养学生对物理学的兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力；（2）使学生认识到物理知识在实际生活中的重要性，激发学生学习物理的积极性。
二、教学重点与难点1. 教学重点：（1）静电场的基本概念；（2）电场强度、电势、电势差等基本物理量的定义及计算；（3）电场线、等势面的分布特点及应用。
2. 教学难点：（1）电场强度与电势差的关系；（2）复杂情况下电场线的分布及应用；（3）静电场中的能量计算。
三、教学过程1. 导入：回顾静电场的基本概念，引导学生思考静电场中的基本物理量及其关系。
2. 电场强度与电势：讲解电场强度的定义及计算方法，引导学生通过实例理解电场强度的物理意义；介绍电势的概念，讲解电势的计算方法，引导学生理解电势的相对性。
3. 电场线与等势面：讲解电场线的分布特点及绘制方法，引导学生学会运用电场线分析电场问题；介绍等势面的概念，讲解等势面的分布特点及应用，引导学生学会运用等势面分析电场问题。
4. 静电场中的能量：讲解静电场中的势能及能量守恒定律，引导学生掌握静电场中的能量计算方法。
5. 课堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识，提高学生的解题能力。
四、课后作业1. 复习静电场的基本概念及基本物理量；2. 绘制简单的电场线和等势面；3. 练习计算静电场中的电场强度、电势差及势能；4. 搜集静电场的实际应用实例，了解静电场在生活中的重要性。
新教材高中物理第10章静电场中的能量3电势差与电场强度的关系课件新人教版必修第三册
核心素养提升
一、电势与电场强度没有必然联系
1．电场强度与电势都是用比值定义的物理量，它们都仅由电场本
身性质(场源电荷和在电场中的位置)决定。根据公式E＝
UAB d
不能得出电
场强度和电势有直接关系。
2．电场强度大的点电势不一定高，电势高的点电场强度也不一定 大。
3．电场强度为零的点，电势不一定为零，电势为零的点，电场强 度也不一定为零。
( BD )
解析：由电场线疏密程度可知ab段上各点电场强度大于bc段上各点
电场强度，由U＝Ed可定性判断出Uab>Ubc，即φa－φb＞φb－φc，所以φb
<
φa＋φc 2
＝4
V，故A错误，B正确；又因为Uac＝Uab＋Ubc，所以
UAC>2UBC，b、d在同一等势面上，φb＝φd，故Uac>2Udc，由电场力做功 W＝qU，得|Wac|>2|Wdc|，故C错误，D正确。
算非匀强电场的电势差，但在非匀强电场中，电场强度整体较强的地
方，沿电场线相同的距离上的电势差必然更大，电势变化更快，所以根
据这个公式可以比较非匀强电场中电势差的大小。
典例剖析
典例 2 如图所示的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电 势分别为φa＝－50 V，φb＝－20 V，则a、b连线的中点c的电势φc应为
第十章 静电场中的能量
3．电势差与电场强度的关系
目标体系构建 课前预习反馈 课内互动探究 核心素养提升 课堂达标检测
目标体系构建
【学习目标】
1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系，并了解其适用条 件。
2．知道电场强度的一种表达式E＝
UAB d
，了解电场强度的另一个单
高中物理第十章静电场中的能量第5节带电粒子在电场中的运动学案3
带电粒子在电场中的运动【学习目标】1．了解带电粒子在电场中的运动特点。
2．会从能量的角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题。
3．会从力和运动的合成与分解的角度分析计算带电粒子在电场中的偏转.4．了解示波管的构造和工作原理。
【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点 1 带电粒子在电场中的加速1．利用电场使带电粒子加速时,带电粒子的速度方向与__电场强度__的方向相同或相反。
2．两种分析思路(1）利用__牛顿第二定律__结合匀变速直线运动公式分析，适用于解决的问题属于__匀强电场__且涉及运动时间等描述运动过程的物理量时。
（2)利用静电力做功结合__动能__定理来分析，适用于问题只涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非__匀强电场__的情景。
知识点 2 带电粒子在电场中的偏转1．偏转条件：带电粒子的初速度方向跟电场方向__垂直__。
2．运动轨迹：在匀强电场中，带电粒子的运动轨迹是一条__抛物线__,类似__平抛__运动的轨迹。
3．分析思路：跟分析平抛运动是一样的，不同的仅仅是平抛运动物体所受的是__重力__,带电粒子所受的是__静电力__。
预习自测『判一判』(1)电子、质子、α粒子等带电粒子在电场中受到的静电力一般远大于重力，因而通常情况下，重力可以忽略不计。
(√)（2）带电粒子(不计重力）在电场中由静止释放时，一定做匀加速直线运动。
（×）（3)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的角度来看，遵循能量的转化和守恒定律.(√)（4）对于带电粒子（不计重力)在电场中的偏转可分解为沿初速度方向的匀速直线和沿电场线方向的自由落体运动。
（×）（5)示波管偏转电极不加电压时，从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏中心点形成一个亮斑。
(√）『选一选』（多选）如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。
不计空气阻力，则小球(BC)A．做直线运动B．做曲线运动C．速率先减小后增大D．速率先增大后减小解析:小球运动时受重力和电场力的作用，合力F方向斜向左下方，与初速度v0方向不在一条直线上,小球做曲线运动，由合力与速度的夹角变化可知速率先减小后增大，故选项BC正确。
物理教学设计方案 - 用实验探究静电场的能量和电场线
静电场往往与其他物理场（如磁场、重力场等）存在耦合效应，未来可以研究这些耦合效应对静电场能量和电场线的 影响，以及如何利用这些耦合效应进行新的应用探索。
静电场在新能源领域的应用
随着新能源技术的不断发展，静电场在新能源领域的应用前景也越来越广阔。未来可以探索如何利用静 电场的能量进行新能源的转换和存储，以及如何利用静电场的特性提高新能源设备的效率和稳定性。
04
数据分析与讨论
数据处理方法
数据收集
通过实验测量得到电场中 不同位置的电势和电场强 度数据。
数据整理
将实验数据整理成表格或 图形，以便进行后续分析 。
数据分析
利用数学方法对实验数据 进行处理，如计算电场能 量、绘制电场线等。
结果分析与讨论
电场能量分析
根据实验数据计算电场能量，并 讨论其与电荷分布的关系。
场线的形状。
步骤
1. 准备实验器材，搭建实验装置。
2. 在静电场中产生电荷，并观察电场 线的形状。
3. 改变电荷量或电荷分布，观察电场 线的变化。
4. 记录实验数据，分析实验结果。
实验器材与装置
器材
静电发生器、金属板、绝缘支架、电场线探测器、测量仪表 等。
装置
将金属板固定在绝缘支架上，与静电发生器连接。电场线探 测器置于金属板附近，与测量仪表连接。
情感、态度和价值观目标
激发学生对物理学的兴趣，培养学生 的科学精神和创新精神。
能力目标
通过实验探究静电场的能量和电场线 ，培养学生的实验能力和分析解决问 题的能力。
教学内容
01
02
03
静电场的能量
介绍静电场能量的概念、 计算方法和物理意义。
人教版高中物理新教材必修第三册第10章-静电场中的能量-教案
φA >φB ,若UAB <0,则φA <φB .
(
3)根 据 场 源 电 荷:取 无 穷 远 处 电 势 为
零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电
势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷
处电势低.
2.电势能大小的比较方法
(
1)做功判断法.
电场力做正功,电势能减小;电场力做负
功,电势能增加(与其他力做功无关).
建立x 轴,垂直与c
d 方向建立y 轴如下图所
EN ,根据 F =qE 可知 FM <FN,由题可知图
探电荷从 M 点移到 N 点,可 知 电 场 力 做 正
功,电势能减小,即 EpM >EpN .
【变式1】如图所示,高速运动的α 粒子被
位于 O 点的重原子核散射,实线表示α 粒子
运动的轨迹,
M、
N 和 Q 为轨迹上的三点,
做功为 W .下列说法正确的是
(
A.该匀强电场的场强方向与a
b 平行
)
B.将该粒子从 d 点移动到b 点,电场力
120
【变式2】如图是匀强电场遇到空腔导体
后的部分电场线分布图,电场方向如图中箭
头所示,
M、
N、
Q 是以直电场线上一点 O 为
圆心 的 同 一 圆 周 上 的 三 点,
OQ 连 线 垂 直 于
所以 D 正确.
【例2】(
2021全国乙卷)如图(
a),在一块
很大的接地金属平板的上方固定一负电荷.
由于静电感应,在金属平板上表面产生感应
电荷,金属板上方电场的等势面如图(
b)中虚
线所示,相邻等势面间的电势差都相等.若将
一正试探电荷先后放于 M 和 N 处,该试探电
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（9）如何定义电容？
（10）带电粒子在静电场中如何加速？
（11）带电粒子在静电场中如何偏转？
形成知识结构
二、核心素养的体现
1.物理观念——能量观念
在回答“为什么要研究静电场中的能量？”这个问题时，章首语提出一个问题，古代，人们用弩来加速箭，箭的速度能达到102m/s数量级；后来人们又在枪膛中用火药加速子弹，子弹的速度能达到103m/s数量级；而现代人们需要用高速的微观粒子轰击另一微观粒子，来进行科学研究，其速度的数量级达到107m/s，那是怎样加速的呢？
直线粒子加速器以及示意图如图所示。
A、B板之间存在电场，由运动和相互作用观念。
带正电的粒子q在电场中从A运动到B只受到静电力F的作用，做加速运动，可以加速到所要求的速度。
由能量观念，由于静电力做正功，所以粒子动能增加，速度增大。
如果静电力做正功W AB，由动能定理可知，该粒子的动能也增加了W AB，根据能量守恒定律，粒子动能增加了，意味着另外一种形式的能量减少了，并且这种形式的能量的减少量也等于W AB。
研究章首语中带电粒子加速的问题，就有两种思路：一种是利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式来分析；另一种是利用静电力做功结合动能定理来分析。