14电势能和电势教案
1.4电势能和电势教案(教师版)
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4电势能和电势教学思路通过比较重力场与电场——从重力做功引入电场力做功——重力势能引入电势能——零势能点——通过高度引入电势——等高线引入等势面【对比静电场与重力场】特征或性质静电场重力场a 对场中的电荷有力的作用对场中的物体有力的作用b用比值“F/q”表示场的强弱用比值“F/m”表示场的强弱[引入新课]可见,静电场与重力场有某些特征是相似的。
根据两者的相似性,我们是否可以大胆的推测静电场的其他性质?下面我们进一步讨论这一问题。
【电场力做功特点】属性c :在重力场中,重力做功与路径无关,静电力做功也与路径无关吗?[求证]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,我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
W =F|AB|=qE|AB|W =F|AB|cosθ=qE|AM|W =W 1+W 2+W 3+…=qE|AM|分析三种情况下的做功的数据结果,结合具体的问题情景,从中找到共同点和不同点,联系前面所学的知识,归纳得出相关的物理知识。
从中发现问题和知识结论。
结论: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。
拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。
【电势能】属性d :移动物体时重力做的功与路径无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。
静电力做功也与路径无关,是否隶属势能?我们可以给它一个物理名称吗?[求证]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,静电力做功使试探电荷获得动能,是什么转化为试探电荷的动能?(这种能量为电势能。
)属性e :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W AB =E pA -E pB 。
那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗?克服静电力做的功也等于增加的电势能吗?用公式表示也是W AB =E pA -E pB 吗?根据动能定理,W AB =E kB -E kA =∆Ek 。
14电势能和电势教案
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14电势能和电势教案电势能和电势的教学设计【教学目标】1.知识与能力目标:了解电荷静电势能的概念和计算方法,掌握电场中带电粒子的电势能计算;了解电势的概念,掌握计算电场强度和电场势能的关系。
2.过程与方法目标:通过实验观察和计算,培养学生动手实践、观察和推理的能力。
3.情感态度价值目标:培养学生对物理学科的兴趣,培养学生的实践探索和合作交流的能力。
【教学内容】1.电势能的概念和计算方法2.电场中带电粒子的电势能计算3.电势的概念及其与电场强度和电场势能的关系【教学过程】一、导入(5分钟)1.通过实验,观察带电体间相互作用的现象,启发学生思考电荷间是否有一种能量的转化和储存。
2.引入电势能的概念,提问学生是否听说过电势能这个概念,了解学生的预设知识。
二、讲授电势能(20分钟)1.概念解释:电势能:表示电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
2.电势能的计算方法:(1)当电荷在电场中作无限远距离移动时,电荷的电势能为零。
(2)当电荷从其中一位置移动到另一位置时,电势能的变化量ΔE 等于电场力对电荷移动所做的功。
(3)电势能的计算公式:ΔE=qΔV,其中q为电荷量,ΔV为电势差。
三、实验观察电势能(25分钟)1.实验目的:通过实验,观察电场中带电粒子的电势能变化。
2.实验装置:带有刻度的木板、导线、电流表、电源等。
3.实验步骤:(1)将木板固定在平面上,并将其接地。
(2)将导线上的带电粒子放在木板上,并调整导线上的带电粒子的位置。
(3)用电流表测量带电粒子和导线之间的电压,得到电势差ΔV。
(4)根据公式ΔE=qΔV计算电势能的变化量ΔE。
4.实验结果和讨论:观察到当带电粒子在电场中移动时,电势能发生变化,说明电场中带电粒子的位置改变会导致电势能的变化。
四、讲授电势(15分钟)1.概念解释:电势:表示单位正电荷所具有的电势能。
2.电势的计算方法:(1)电场强度E表示单位正电荷在电场中所能获得的电势能。
(2)电势的计算公式:V=E×d,其中V为电势,E为电场强度,d为距离。
电势能和电势教案
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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。
《电势能和电势》教学案
![《电势能和电势》教学案](https://img.taocdn.com/s3/m/eee442a7f71fb7360b4c2e3f5727a5e9856a2724.png)
《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。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
![电势能和电势说课稿 教案 教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/fe078c2bf342336c1eb91a37f111f18583d00cd9.png)
电势能和电势说课稿教案教学设计教学目标:1. 理解电势能的概念及其与电荷、电势差的关系。
2. 掌握电势的定义及其计算方法。
3. 能够应用电势能和电势的概念解决实际问题。
教学重点:1. 电势能的概念及其与电荷、电势差的关系。
2. 电势的定义及其计算方法。
教学难点:1. 电势能与电势差的区别和联系。
2. 应用电势能和电势的概念解决实际问题。
教学准备:1. 教学课件或黑板。
2. 教学素材或实例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 通过引入实例,如静电力做功、电池等,引发学生对电势能和电势的兴趣。
2. 提问:什么是电势能?电势是什么?它们有什么关系?二、电势能的概念(10分钟)1. 介绍电势能的定义:电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。
2. 解释电势能与电荷、电势差的关系:电势能取决于电荷的大小和电势差的大小。
3. 举例说明电势能的计算方法:正电荷在电势高处具有较大的电势能,负电荷在电势低处具有较大的电势能。
三、电势的定义(10分钟)1. 介绍电势的定义:单位正电荷在电场中所具有的能量。
2. 解释电势的计算方法:电势差除以电荷的大小。
3. 举例说明电势的计算方法:电势差等于电场力做功与电荷的比值。
四、电势能与电势的关系(10分钟)1. 解释电势能与电势的关系:电势能是电势的积分,即电势能等于电势乘以电荷的大小。
2. 举例说明电势能与电势的关系:电势能与电势差成正比,与电荷的大小成正比。
五、应用实例(10分钟)1. 通过实例,如电池、电场中的电荷等,引导学生应用电势能和电势的概念解决问题。
2. 提问:如何计算电池中的电势能?如何计算电场中的电势?教学评价:1. 课堂提问:检查学生对电势能和电势概念的理解。
2. 作业:布置相关练习题,巩固学生对电势能和电势的计算方法的掌握。
3. 课堂讨论:鼓励学生提出问题、分享学习心得,促进学生对电势能和电势的理解。
六、电场力做功与电势能的变化(10分钟)1. 介绍电场力做功与电势能变化的关系: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
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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。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
![电势能和电势说课稿 教案 教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/0e5f8ed0bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8b1.png)
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。
1.4电势能和电势教案
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教 学 活 动教学过程:(一)复习前面相关知识1.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。
2.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。
与重力做功类比,引出: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。
写成式子为:PB PA E E W A B -= 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。
③.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。
④.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 点移到电势零点电场力所做的功W 的。
即E P =W⑤.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。
电势能和电势教案
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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。
高中电势能和电势教案
![高中电势能和电势教案](https://img.taocdn.com/s3/m/8852c03bb94ae45c3b3567ec102de2bd9605dec8.png)
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
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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。
电势能与电势教案
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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意义。
2. 让学生掌握电势的定义及其物理意义。
3. 让学生了解电势能与电势之间的关系。
4. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势能的概念及意义1.1 电势能的定义1.2 电势能的物理意义2. 电势的定义及其物理意义2.1 电势的定义2.2 电势的物理意义3. 电势能与电势之间的关系3.1 电势能与电势的相互转化3.2 电势能与电势的计算公式4. 电场力做功与电势能的变化4.1 电场力做功的定义4.2 电场力做功与电势能变化的关系5. 电势能的应用5.1 电势能的测量5.2 电势能的实际应用三、教学重点与难点1. 重点:电势能的概念、电势的定义及其物理意义、电势能与电势之间的关系。
2. 难点:电场力做功与电势能变化的关系。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解电势能与电势的基本概念及物理意义。
2. 采用案例分析法,分析电场力做功与电势能变化的关系。
3. 采用讨论法,让学生探讨电势能的应用领域。
五、教学过程1. 导入:通过自然界中的静电现象,引发学生对电势能与电势的兴趣。
2. 讲解:讲解电势能的概念、电势的定义及其物理意义,阐述电势能与电势之间的关系。
3. 案例分析:分析电场力做功与电势能变化的关系,引导学生理解电势能的转化。
4. 讨论:让学生探讨电势能在各领域的应用,如电力、通信等。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调电势能与电势的重要性。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 评估方式:采用课堂问答、练习题和小组讨论相结合的方式进行评估。
2. 评估内容:2.1 学生对电势能与电势概念的理解程度。
2.2 学生对电场力做功与电势能变化关系的掌握情况。
2.3 学生对电势能在实际应用中运用的能力。
七、教学策略1. 针对不同学生的学习基础,采取分层教学,满足不同层次学生的学习需求。
2. 利用多媒体教学,直观展示电势能与电势的物理意义及实际应用。
电势能与电势教案
![电势能与电势教案](https://img.taocdn.com/s3/m/6be5c49b59f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e9243a.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/1d90485d78563c1ec5da50e2524de518964bd3d2.png)
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
![《电势能和电势--优质获奖教案](https://img.taocdn.com/s3/m/9320ae63f78a6529657d5341.png)
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?。
电势能和电势教学设计
![电势能和电势教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e63f8bc732d4b14e852458fb770bf78a65293a9d.png)
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。
1.4电势能和电势
![1.4电势能和电势](https://img.taocdn.com/s3/m/b0fabb56be1e650e53ea990a.png)
A 5V
C
C 2V
B
B 0
1.4《电势能和电势》
第2课时(等势面)
一、等势面概念
地理上,等高线表示地势的高低。
在电场中常用等势面来表示电势的高低。 电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面
等势面
二、等势面的特点:
1、等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面上的任意
两点间移动电荷,电场力不做功;
2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面,
任意两个等势面都不会相交; 3、等差等势面越密的地方电场强度越大
三、几种典型电场的等势面:
1、点电荷电场中的等势面:
以点电荷为球心的一簇球 面
等势面
2、等量异种点电荷电场中 的等势面: 两簇对称曲面
等势面
3、等量同种点电荷电场中 的等势面: 两簇对称曲面
重力做负功,重力势能就增加
电场力做负功,电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
尽管重力做功与电场力做功很相似,但还是存在 很大差异
—存在两种电荷
• 正电荷顺电场线移动, 电场力做正功,电势能减少 • 负电荷顺电场线移动, 电场力做负功,电势能增加 • 正电荷逆电场线移动, 电场力做负功,电势能增加 • 负电荷逆电场线移动, 电场力做正功,电势能减少
(对于非匀强电场也适用)
用类比法研究电场能的性质
重力场
m mg
场方向
电场
+q qE
场方向
地球
负电 荷
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
二、电势能
电荷在电场中具有的与电荷位置有关的 能,叫电势能。用Ep表示
电场力做功与电势能有什么关系?(联系重力 做功与重力势能的关系)
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
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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. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过观察、思考、讨论,培养其科学思维方法。
二、教学内容:1. 电势能的概念及其影响因素。
2. 电势的概念及其表示方法。
3. 电势能与电势之间的关系。
4. 电场力做功与电势能的变化。
5. 应用实例分析。
三、教学重点与难点:1. 重点:电势能和电势的概念,电势能与电势之间的关系。
2. 难点:电场力做功与电势能的变化,应用实例分析。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究电势能和电势之间的关系。
2. 利用多媒体辅助教学,展示电场力做功与电势能变化的实例。
3. 组织小组讨论,培养学生的合作意识。
4. 创设情境,让学生在实际问题中运用所学知识。
五、教学过程:1. 导入新课:通过展示电场力做功与电势能变化的实例,引发学生对电势能和电势的兴趣。
2. 讲解电势能的概念及其影响因素:引导学生从电场力做功的角度理解电势能,分析影响电势能的因素。
3. 讲解电势的概念及其表示方法:介绍电势的定义,讲解电势的表示方法,如电势差、电势能等。
4. 探讨电势能与电势之间的关系:引导学生通过观察、思考,分析电势能与电势之间的关系。
5. 讲解电场力做功与电势能的变化:阐述电场力做功与电势能变化之间的关系,引导学生理解电场力做功的本质。
6. 应用实例分析:分析实际问题,让学生在解决问题中运用所学知识。
7. 小组讨论:组织学生就某一实例展开讨论,培养学生的合作意识。
8. 总结与反馈:对本节课的内容进行总结,了解学生的掌握情况,针对性地进行反馈。
9. 布置作业:布置一些有关电势能和电势的应用题,巩固所学知识。
10. 课后反思:教师对本节课的教学进行反思,为下一步教学做好准备。
六、教学评价:1. 评价目标:通过课堂表现、作业完成情况和小组讨论,评估学生对电势能和电势的理解程度以及运用物理知识解决实际问题的能力。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
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一、教案基本信息教案名称:电势能和电势说课稿教案教学设计学科领域:物理学年级/课程:高中物理课时安排:5课时教学目标:1. 让学生理解电势能的概念及其与电荷、电势的关系。
2. 使学生掌握电势的定义及其计算方法。
3. 培养学生运用电势能和电势解决实际问题的能力。
教学重点:1. 电势能的概念及其与电荷、电势的关系。
2. 电势的定义及其计算方法。
教学难点:1. 电势能的计算及电势的求解。
2. 电势能与电势在实际问题中的应用。
二、教学内容与步骤第一课时:电势能的概念及计算1. 导入:通过复习电荷的电势能概念,引导学生思考电势能与电荷、电势之间的关系。
2. 讲解:电势能的定义,电势能的计算公式,电势能与电荷、电势的关系。
3. 案例分析:分析实际问题,运用电势能的计算公式解决问题。
4. 课堂练习:设置练习题,巩固电势能的概念及计算方法。
第二课时:电势的定义及计算1. 导入:通过复习电势的概念,引导学生思考电势的计算方法。
2. 讲解:电势的定义,电势的计算公式,电势与电荷、电势能的关系。
3. 案例分析:分析实际问题,运用电势的计算公式解决问题。
4. 课堂练习:设置练习题,巩固电势的定义及计算方法。
第三课时:电势能与电势的应用1. 导入:引导学生思考电势能与电势在实际问题中的应用。
2. 讲解:电势能与电势在实际问题中的应用实例,如电场力做功、电势差等。
3. 案例分析:分析实际问题,运用电势能与电势的关系解决问题。
4. 课堂练习:设置练习题,巩固电势能与电势的应用。
第四课时:电势能与电势的综合练习1. 导入:引导学生思考电势能与电势的综合应用。
2. 讲解:电势能与电势的综合应用实例,如电场力做功与电势差的关系等。
3. 案例分析:分析实际问题,运用电势能与电势的关系解决问题。
4. 课堂练习:设置练习题,巩固电势能与电势的综合应用。
第五课时:总结与拓展1. 导入:对本节课内容进行总结。
2. 讲解:电势能与电势的关系,电势能与电势在实际问题中的应用。
《电势能和电势》高中物理教案
![《电势能和电势》高中物理教案](https://img.taocdn.com/s3/m/82cc712759fafab069dc5022aaea998fcd22404a.png)
《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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教学目标 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。
| [ 2、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i ii iI I! !电力的功、电势能的关系。
I Ii iI Ii \ 3、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。
i iI Ii i4、理解电势与场强无直接的关系。
I II I■・■ ■■■・■ ■■ ■ ■ ■■ ■ ■ | ■■ ■ ■■ ■ ■■ ■ ■ | ■■ ■ ■■ ■■ ■ ■■ ■ ■■ ■ ■■ ■ ■■■■教学重点1、理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义2、应用电势能的概念求解静电力对电荷所做的功。
_____________ I_____________________________________________________________________I II I教学难点1、应用电势能的变化求解静电力对电荷所做的功。
■I II II I! ! 2、电势与场强无直接的关系;I II II II II I| | 3、掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。
教学过程一讲导入章静电场中的重要组成重要组成部分,也是难点部分。
我们在第二讲学习过了电场和电场强度之后,知道了电场对电荷有力的作用,也知道了描述电场的一个全新物理量等知识。
这些知识都为本节课的内容打好了基础,那么电荷在电场中运动时电场力会不会对电荷做功,做功的话就会对应一种能量的改变,这种能量又是什么能,又该如何来表述这种能量,本节课我们来学习电势能和电势。
基础知识回顾(1)重力做功与重力势能的变化及二者之间的关系。
重力做功与路径无关,仅与物体始末位置有关。
重力做正功,物体的重力势能减少,重力做负功(或物体克服重力做功),物体的重力势能增加。
(2) 复习功和能量的关系。
功是能量转化的量度。
二、知识讲解一、静电力做功解读点静电力做功的特点(1) 静电力做功的特点:静电力对某电荷所做的功,与该电荷的电荷量有关(填“有关”或“无关”),与电荷经过的路径无关(填“有关”或“无关”),该结论在任何电场中均成立•⑵静电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.二、电势能1•电势能:电荷在电场中具有的势能,用E p表示•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减少量 _______ .表达式:W AB = E pA—E pB.静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增 _ •3•电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功•4•电势能具有相对性电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零•三、电势对电势的理解(1) 定义及公式:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,—即片号,单位为伏特, 符号为V.⑵电势高低的判断:沿着电场线的方向电势逐渐降低_____ •(3) 电势的标量性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正、负之分,电势为正表示比零电势高,电势为负表示比零电势低•⑷电势的相对性:零电势点的规定原则,一般诜大地或无限远处的电势为0,只有规定了电势零点才能确定某点的电势大小(5)电势描述电场能的性质,决定于电场本身,与试探电荷无关—(填“有关”或“无关”)•四、等势面1•等势面的特点⑴在等势面上移动电荷时静电力不做功•⑵电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面•(3) 等势面密的地方,电场强度较强;台势面疏的地方,电场强度较弱(4) 任意两个等势面都不相交.2.几种常见电场的等势面⑴点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面(2) 等量异号点电荷的等势面:点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,中垂线是一条等势线•(3) 等量同号点电荷的等势面:等量正点电荷连线的中点电势最低,中垂线上该点的电势最高,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越低•等量负点电荷连线的中点电势最高,中垂线上该点的电势最低•从中点沿中垂线向两侧,电势越来越高(4) 匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面•.考点1静电力做功的特点分析试探电荷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=qE Aw =qEL AB COS 71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,而与电荷的运考点2 电势能动路径无关。
(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。
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。
写成式子为:WAB二E PA- E pB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。
③•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。
④.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EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。
即EP=W⑤.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。
⑥电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。
关于电势能零点的规定:(大地或无穷远默认为零)所以:电荷在电场中某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所做的功。
如上式若取B为电势能零点,贝U A点的电势能为:考点3电势1•电势是反映电场性质的物理量,与放入的试探电荷无关•2•电势具有相对性,其大小与零电势的选取有关,常取无限远处或大地的电势为零3•电势的定义式为片氐,公式中的E p、q在运算时均需代入正、负号•q判断电势高低的方法1. 电场线法:沿电场线方向,电势越来越低2. 电势能判断法:由$ =旦知,对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电q荷,电势能越小,所在位置的电势越高1. 考荷在等势等势移动时,静电力不做功,电荷的电势能不变2. 由等势面可以确定电场线:因为电场线总和等势面垂直,所以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3•由等差势面的疏密,可以定性地确定场强的大小,等势面密处,场强较大考点4 常见电场的电场线--------------------三、电例题精析亍电场线图样简要描述例题1【题干】(多选)关于电势,下列说法正确的是()A. 电场中某点的电势大小等于单位正电荷从该点移动到零电势点时,电场力所做的功B. 电场中某点的电势与零电势点的选取有关C. 由于电势是相对的,所以无法比较电场中两点的电势高低D. 电势是描述电场能的性质的物理量【答案】ABD【解析】由电势的定义可知A正确;由于电势是相对量,电势的大小与零电势点的选取有关,故B正确;虽然电势是相对的,但电势的高低是绝对的,因此C错误;电势与电势能相联系,它是描述电场能的性质的物理量,故D正确.【点睛】沿着电场线的方向,电势逐渐减小例题2【题干】将带电荷量为6X 10「6 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服静电力做了3X 10第5页-5 -5J的功,再从B移到C,静电力做了1.2X 10 J的功,贝U(1) 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) 如果规定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?【解析】(1)W AC = W AB+W B C = ( —3X 10-5+ 1.2X 10- 5)J=- 1.8X 10-5 J.电势能增加了 1.8 x 10- 5J.⑵如果规定A点的电势能为零,由公式得该电荷在B点的电势能为E pB= E pA-W AB = 0- W AB=3 x 10 5 J.同理,C点的电势能为E pc= E pA- W AC= 0- W AC= 1.8 x 10-5 J.(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能为:E pA’ = E pB‘ + W AB=0+ W AB5=-3x 10 J.C点的电势能为E pJ = E pB‘ - W BC= 0- W BC=- 1.2 x 10-5 J.【点睛】电场力做功只与两点间的电势差有关例题3【题干】(多选)如图,两电荷量分别为Q(Q>0)和一Q的点电荷对称地放置在x轴上原点0的两侧,a点位于x轴上0点与点电荷Q之间,b点位于y轴0点上方。
取无穷远处的电势为零。
下列说法正确的是()A. b点电势为零,电场强度也为零B. 正的试探电荷在a点的电势能大于零,所受电场力方向向右C. 将正的试探电荷从O点移到a点,必须克服电场力做功D. 将同一正的试探电荷先后从O b两点移到a点,后者电势能的变化较大【答案】BC【解析】由两等量异种点电荷的电场线分布知:过Q和一Q连线的垂直平分线Ob的等势面为零势能面,因此将同一正的试探电荷先后从O b两点移到a点做的功相同,因此正试探电荷电势能的变化相同,D错。
点b在零势能面上,b点电势为零,由场强的合成法则知,b点的场强不为零,方向平行x轴向右,A错。
在a点放一正的试探电荷,所受的电场力方向向右,当沿x轴正方向移动时,电场力做正功电势能减少,在O点减为零,过了O点电势能为负值,所以正的试探电荷在a点电势能大于零,反之若从O点移到a点,电场力与运动方向相反,因此电场力做负功即克服电场力做功, B C正确。
【点睛】考查电场力做功及电势与电势能之间的关系例题4【题干】关于静电场的等势面,下列说法正确的是()A. 两个电势不同的等势面可能相交B. 电场线与等势面处处相互垂直C. 同一等势面上各点电场强度一定相等D. 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功【答案】B【解析】若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A错; 电场线一定与等势面垂直,B对;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C错;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D错.【点睛】考查等势面的关系四、课堂运用1、【题干]将一正电荷从无穷远处移入电场中M点,电势能减少了8.0 X 10_9 J,若将另一等量的负电荷从无穷远处移入电场中的N点,电势能增加了9.0X 10「9 J,则下列判断中正确的是()A.恤v k v 0B. & > 如> 0C. ©N v v 0D.饷 > &N> 0【答案]C【解析]取无穷远处电势为零,则正电荷在M点的电势能为一8X 10_9 J,负电荷在N点的电势能为9X 10「9 j.由?知,M N点的电势轴v 0, gv 0,且|枷> |恤即如v饰v 0, 故C正确.2. 【题干]下列关于电势高低的判断,正确的是()A. 负电荷从A移到B时,静电力做正功,A点的电势一定较高B. 负电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较低C. 正电荷从A移到B时,电势能增加,A点的电势一定较高D. 正电荷只在电场力作用下从静止开始,由A移到B, A点的电势一定较高【答案]D【解析]根据静电力做功和电势能变化的关系,不管是正电荷还是负电荷,只要静电力做正功,电势能就减少;只要静电力做负功,电势能就增加•正、负电荷在电势高低不同的位置具有的电势能不同,正电荷在电势高处具有的电势能大;负电荷在电势低处具有的电势能大可以确定选项A、B C错,D正确•3. 【题干】下列四个图中,a、b两点电势相等、电场强度也相等的是()【答案】D【解析】匀强电场的等势面是垂直于电场线的一簇等间距的平行平面,A中a、b两点不在同一等势面上,所以,这两点的电势是不相等的,但这两点的场强相等;B中a、b两点在同一个等势面上,电势相等,但这两点的场强大小相等、方向不同;C中a、b两点对称于两电荷的连线,所以电势相等,但在中垂线上场强的方向是平行于中垂线的,而且都指向外侧,故两点的场强方向不同;在D中,a、b两点的电势相等,而且场强的方向相同、大小相等,故本题选D.1、巩题干】如图,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面.A、B是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点,下列判断正确的是()A. A点场强等于B点场强B. C点电势高于B点电势C. 将电子从A点移到B点,电场力不做功D. 将质子从A点移到C点,其电势能增加【答案】C【解析】A、B两点场强大小相等,方向不同,A错;A、B两点电势相等,均高于C点电势,B错;A、B在同一等势面上,将电子从A点移到B点,电势能不变,电场力不做功,C对;由于0 A>0 C,质子带正电,故由A点到C点,质子的电势能减少,D错•2. 【题干】如图所示,一带电粒子在电场中沿曲线AB运动,从B点穿出电场,a、b、c、d为该电场中的等势面,这些等势面都是互相平行的竖直平面,不计粒子所受重力,则()A. 该粒子- -定带 '负电B. 此电场不一定是匀强电场C. 该电场的电场线方向一定水平向左D. 粒子在电场运动过程中动能不断减少【答案】D【解析】由于不能确定电场线方向,故不能确定粒子所带电性,A、C错误;等势面互相平第8页行,故一定是匀强电场,B错误;粒子所受电场力一定沿电场线指向轨迹凹侧,而电场线和等势面垂直,由此可确定电场力一定做负功,故动能不断减少,D正确•3、【题干】将一电荷量为+ Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,a、b为电场中的两点,贝U ( )A. a点的电势比b点的低B. a点的电场强度比b点的小C. 带负电的电荷q在a点的电势能比在b点的小D. 带正电的电荷q从a点移到b点的过程中,电场力做负功【答案】C【解析】a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势.故A错误;电场线的疏密表示场强的大小,故B错误;电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C正确;正电荷在a点的电势能较b点大,则把带正电的电荷q从电势能大的a点移动到电势能小的b点,电场力做正功•故D错误•拔高1、【题干】如图是某一点电荷形成的电场中的一条电场线,A、B是电场线上的两点,一负电荷q仅在静电力作用下以初速度V o从A向B运动并经过B点,一段时间后q以速度v又()一次经过A点,且v与v0的方向相反,则以下说法中正确的是A. A、B两点的电场强度是E A V E BB. A、B两点的电势是协>缶C. 负电荷q在A、B两点的电势能E pA<E pBD. 负电荷q先后经过A点的速度大小v o= v【答案】BCD【解析】由于负电荷从A至B做减速运动,则静电力的方向由B—A电场E的方向应由AT B,所以転>帕,E pA v E p B,选项B、C正确•由于只有这一条电场线,不知道电场的具体分布,所以无法判断电场强度的大小,选项A错误•负电荷再回到A点时,其电势能不变,动能也不变,所以v与V o大小相等,选项D正确•2、【题干】如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为由、也和氐,且£ >拆>怯一带正电的粒子射入该电场中,其运动轨迹如图中KLMN所示,可第9页知()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 【答案】AC今天这节课课堂了电势能、 电势和等势面的知识, 要重点理解电势能和电势的概念, 掌握电场力做功和电势能变化的关系, 理解电势的概念,会用电势能变化和电场力做功的公式进 行相关计算。