电势能与电势教案

山西师范大学现代文理学院物理与信息工程系教学设计课题：电势能与电势班级：物理1401班姓名：赵晶晶学号：1490120124电势能与电势教案一、教学目的1.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。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。3）明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。4）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。2.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。3.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、教学过程1.静电力做功的特点通过分析试探电荷放在电场中，它沿几种不同的的路径从A运动到C的情况。【1】从A运动到B，再从B运动到CACBL【2】从A沿直线AC运动到C【3】从A沿曲线AC运动到C结果都一样：WAC=qEL得出结论：证明出静电力做功的特点，即静电力做的功与路径无关，只与始末位置有关。引入：与重力做功相似。思考重力做功引出了重力势能，静电力做功即可引出电势能。2.电势能Ep进一步与重力势能类比1）根据重力势能的概念类比得出电势能的概念。即电荷在电场中具有的势能称为电势能。2）根据重力势能与重力做功之间的关系类比得出电势能静电力做功之间的关系。静电力做正功，电势能降低。静电力做负功，电势能增加。3）根据重力做功与重力势能变化的关系式类比得出静电力做功与电势能变化的关系式。WAB=EPA-EPB=-（EPB-EPA）=-ΔEP4）思考如何求电荷在某点的电势能，就是把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。从而引入零势能点的概念。5）零势能点的规定：通常把电荷在离场源电荷无限远处电势规定为0，或把大地表面的电势能规定为0。引入：通过对电势能的研究再引入电势的概念。3.电势1）首先给出电势的定义：电荷在电场中某点的电势能和它电荷量的比值。可以看出电势是一个比值定义的物理量。2）定义式qEp单位通过定义式中物理量的单位得出cj。3）指出电势为标量，以及电势正负代表的含义，即如果电势为正，那么电势比零电势高，反之则电势比零电势低。4）用一个简单的例子证明一个电势的重要推论①将一个正电荷从A运动到B，比较A、B点电势的大小②将一个负电荷从A运动到B，比较A、B点电势的大小情况①WAB=EPA-EPB0，EPAEPB，0q，BA。情况②WAB=EPA-EPB0，EPAEPB，0q，BA。得出推论：沿着电场线方向电势逐渐降低。4.等势面1）首先引出定义：电场中电势相同的各点组成的面。2）给出等势面的特点：①电场线与等势面处处垂直，且总是由电势高的等势面指向电势低的等势面；②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；③处于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面；④导体表面的电场线与导体表面处处垂直。并用之前学习的知识进行说明。3）列举出几种常见电场的等势面，图文结合进行说明。ABE点电荷的等势面分布匀强电场的等势面分布5.对本节重点内容进行概括。等量异号电荷电场的等势面分布等量同号电荷电场的等势面分布