2022鲁科版选修(3-1)第一节《电场力做功与电势能》word教案1

2022鲁科版选修(3-1)第一节电场力做功与电势能word教案1教学目标（一）知识与技能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。（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（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。教学重点、难点重点：理解掌握电势能概念及意义。难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段:多媒体课件教学过程：（一）引入新课电荷间的相互作用力是通过电场发生的，地球对物体产生重力也不需物体与地球接触，这个力又是通过什么发生的呢？重力场。重力场对处于其中的物体都要产生重力的作用，电场在这一点上与重力场相似，其实电场与重力场相似的地方还很多，这节课通过对比的方法来从能量的角度来进一步研究电场。（二）进行新课一、电场力做功与路径无关师：物体在重力场中受到重力作用，重力对物体做功与 无关， 有关。电荷在电场中受到电场力作用，电场力做功是不是也是这样呢？1.分析电荷在匀强电场电场力做功的情况。2.过度到非匀强电场。二、电势能1.电势能师：物体在重力场中由于受到重力作用而具有一种势能，物理上把这种势能叫重力势能，与此相同，电荷在电场中由于受到电场力的作用也具有一种势能，物理上把这种势能叫电势能。2.电势能的确定师：电荷在电场中某点具有的电势能如何确定呢？我们先来回顾一下重力场中重力势能是的确定。师：重力势能等于什么？生：等于重力与物体相对于零势能面的高度乘积。师：请同学们看看物体分别在图中A、C两点的重力势能与物体分别由A点运动到B和由C点移动到B重力所做的功关系？（以B点为零势能点）生：物体分别在图中A、C两点的重力势能等于物体分别由A、C两点移动到零势能点B的过程中重力所做的功。师：物体在重力场中某点具有的重力势能，等于把物体由该点移动到零势能点（参考点）的过程中重力对物体所做的功。H2ABCH1地面Ad1+qBCEd2EPA=WAB=Eqd1，EPC=WCB=-Eqd2（以B点这零势能点）EPA=WAB=mgH1，EPC=WCB=-mgH2（以B点这零势能点）师：与重力场相似，电荷在电场中某点具有的电势能等于把电荷从该点移动到参考点的过程中电场力所做的功。3.电势能是标量。师：从上面例子看到电势有正、负，正、负是不是表示电势能的方向呢？生：师：电势能是标量，正、负号不表示方向，表示的是电势能的大小，一个电场中不同地方放入同一电荷，正电势能.零电势能负电势能。如EPAEPBEPC。4.电势能是电场和放入电场中的电荷共有。师：在重力场中，重力势能是物体单独具有还物体与地球共有？生：平时的说法上，说物体具有多少重力势能，其实是物体与地球共有多少重力势能。师：与此相似，电势能是电场和放入电场中的电荷共有，但习惯上只说电荷具有。5.电势能的变化与电场力做功的关系：师：重力势能变化与重力做功的对应关系是怎样的？生：师：同样，电场力做正功，电势能减少，减少的电势能等于电场力对电荷所做的功；电场力做负功，电势能增加，增加的电势能等于电荷克服电场力所做的功。如，AB，Ep减=WAB；CB，Ep增=WCB6.电势能是相对的，与零势能点的先取有关，但电势能变化是绝对的，与零势能点的先取无关。师：重力势能与零势能点的选取是否有关？重力势能的变化呢？生：师：与重力势能相同，电势能与零势能点的选取有关， 但电势能的变化与零势能点的选取无关。即，电势能是相对的，与零势能点的先取有关，但电势能变化是绝对的，与零势能点的先取无关。如，选C为零势能点，EPA=WAC=Eq(d1+d2)，但AB，Ep减=WAB；7.零势能点的先取。师：零势能点的选取是任意的，对于点电荷产生的电场，一般选无穷远处为零势能点。在某些实际问题中，通常选取大地为零势能点。三、课堂巩固练习ABA1、有一带电量q=-310-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功10-4J，从B点移到C点时电场力做功9104J.问：（）以B为零势能点，电荷在A点时的电势能EPA1= - 10-4 J，（）如选取C点的电势能为零，则电荷在A点时的电势能EPA2= 310-4 J2.如图所示电场中，将正电荷+q从A点移动到B点，电势能 ，从B点移到A，电势能 ，若电荷是-q呢？3.让两个带同种电荷的小不球靠近，电势能 ，让它们远离，电势能 ; 若两小球带异种电荷呢？ ABOABO甲乙图1-4-54.如图1-4-5甲是等量异种点电荷的电场线，乙是等量同号点电荷的电场线。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O是连线的中点。（1）在甲图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？（2）在乙图中，把单位正试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功？电势能是否变化？怎样变化？四、课外思考题A12.如图所示的电场中，把点电荷+q从A移动到无限远处，电场力做功为W1；把点电荷+2q从A移动到无限远处，电场力做功为W2；把点电荷+nq从A移动到无限远处，电场力做功为Wn；求（1）W1：W2：Wn等于多少？（2）+q,+2q,+nq在A点的电势能EP！：EP2：EPn又是多少？（3）由此可见，不同电荷在电场中同一点的电势能与电荷的带电量比值有怎样的关系？（4）若是把上述电荷从无穷远处移到B点，电势能与电荷的带电量比值还满足相同的关系吗？比值与移到A点的比值相同吗？作业1.课本练习。2.名师一号。教学反思：多举一些例子，巩固电场力做功与电势能变化的关系。