魯科版選修(3-1)第一節(jié)《電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能》教案1

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1、 最新魯科版選修 (3-1)第一節(jié)《電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能》教案 1 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。 （二）過程與方法 通過與前面知識(shí)的結(jié)合 ,理解電勢(shì)能與靜電力做的功的關(guān)系 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀 嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題 ,增強(qiáng)科學(xué)探究 的價(jià)值觀。 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn) ：理解掌握電勢(shì)能概念及意義。 難點(diǎn) ：掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系 ,并能用此解決相關(guān)問題。 教學(xué)方法 探究、講授、討論、練習(xí)

2、 教學(xué)手段 : 多媒體課件 教學(xué)過程： （一）引入新課 電荷間的相互作用力是通過電場(chǎng)發(fā)生的 ,地球?qū)ξ矬w產(chǎn)生重力也不需物體與地球接觸 ,這個(gè)力 又是通過什么發(fā)生的呢？ 重力場(chǎng)。 重力場(chǎng)對(duì)處于其中的物體都要產(chǎn)生重力的作用 ,電場(chǎng)在這一點(diǎn)上與重力場(chǎng)相似 ,其實(shí)電場(chǎng)與重力場(chǎng)相似的地方還很多 ,這節(jié)課通過對(duì)比的方法來從能量的角度來進(jìn)一步研究電場(chǎng)。 （二）進(jìn)行新課 一、電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān) 師：物體在重力場(chǎng)中受到重力作用 ,重力對(duì)物體做功與 無關(guān) , 有關(guān)。 電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用 ,電場(chǎng)力做功是不是也是這樣呢？ 1.分析電荷

3、在勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)力做功的情況。 2.過度到非勻強(qiáng)電場(chǎng)。 二、電勢(shì)能 1.電勢(shì)能 師：物體在重力場(chǎng)中由于受到重力作用而具有一種勢(shì)能 ,物理上把這種勢(shì)能叫重力勢(shì)能 ,與此 相同 ,電荷在電場(chǎng)中由于受到電場(chǎng)力的作用也具有一種勢(shì)能 ,物理上把這種勢(shì)能叫電勢(shì)能。 2.電勢(shì)能的確定 師：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能如何確定呢？我們先來回顧一下重力場(chǎng)中重力勢(shì)能是 的確定。 師：重力勢(shì)能等于什么？ 生：等于重力與物體相對(duì)于零勢(shì)能面的高度乘積。 師：請(qǐng)同學(xué)們看看物體分別在圖中 A 、 C 兩點(diǎn)的重力勢(shì)能與物體分別由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 和由 C

4、 點(diǎn)移動(dòng)到 B 重力所做的功關(guān)系？（以 B 點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)） 生：物體分別在圖中 A 、C 兩點(diǎn)的重力勢(shì)能等于物體分別由 A 、 C 兩點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能點(diǎn) B 的過程中重力所做的功。 師：物體在重力場(chǎng)中某點(diǎn)具有的重力勢(shì)能 ,等于把物體由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能點(diǎn)（參考點(diǎn)）的 1 / 3 過程中重力對(duì)物體所做的功。 師：與重力場(chǎng)相似 ,電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能等于把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所做的功。 A EPA=WAB=mgH1,E P H1 E =W=-mgH

5、 CCB2 （以 B 點(diǎn)這零 B A B C 勢(shì)能點(diǎn)） +q H 2 d d2 1 C  EPA=WAB=Eqd1,E PC=WCB=-Eqd2 （以 B 點(diǎn)這零勢(shì)能點(diǎn)） 地面 3.電勢(shì)能是標(biāo)量。 師：從上面例子看到電勢(shì)有正、負(fù) ,正、負(fù)是不是表示電勢(shì)能的方向呢？ 生： 師：電勢(shì)能是標(biāo)量 ,正、負(fù)號(hào)不表示方向 ,表示的是電勢(shì)能的大小 ,一個(gè)電場(chǎng)中不同地方放入同一電荷 ,正電勢(shì)能 .>零電勢(shì)能 >負(fù)電勢(shì)能。 如 EPA>EPB>

6、EPC。 4. 電勢(shì)能是電場(chǎng)和放入電場(chǎng)中的電荷共有。 師：在重力場(chǎng)中 , 重力勢(shì)能是物體單獨(dú)具有還物體與地球共有？ 生：平時(shí)的說法上 , 說物體具有多少重力勢(shì)能 , 其實(shí)是物體與地球共有多少重力勢(shì)能。 師：與此相似 , 電勢(shì)能是電場(chǎng)和放入電場(chǎng)中的電荷共有 , 但習(xí)慣上只說電荷具有。 5. 電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系： 師：重力勢(shì)能變化與重力做功的對(duì)應(yīng)關(guān)系是怎樣的？生： 師：同樣 , 電場(chǎng)力做正功 , 電勢(shì)能減少 , 減少的電勢(shì)能等于電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功；電場(chǎng)力做 負(fù)功 , 電勢(shì)能增加 , 增加的電勢(shì)能等于電荷克服電場(chǎng)力所做的功。如 ,A

7、→ B, Ep 減 =WAB； C→B, Ep 增 =∣WCB∣ 6. 電勢(shì)能是相對(duì)的 , 與零勢(shì)能點(diǎn)的先取有關(guān) , 但電勢(shì)能變化是絕對(duì)的 , 與零勢(shì)能點(diǎn)的先取無 關(guān)。 師：重力勢(shì)能與零勢(shì)能點(diǎn)的選取是否有關(guān)？重力勢(shì)能的變化呢？ 生： 師：與重力勢(shì)能相同 , 電勢(shì)能與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān) , 但電勢(shì)能的變化與零勢(shì)能點(diǎn)的選取無關(guān)。即 , 電勢(shì)能是相對(duì)的 , 與零勢(shì)能點(diǎn)的先取有關(guān) , 但電勢(shì)能變化是絕對(duì)的 , 與零勢(shì)能點(diǎn)的先取無關(guān)。如 , 選 C 為零勢(shì)能點(diǎn) ,E PA=WAC=Eq(d 1+d2), 但 A→ B, Ep 減 =WAB； 7. 零勢(shì)能

8、點(diǎn)的先取。 師：零勢(shì)能點(diǎn)的選取是任意的 , 對(duì)于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) , 一般選無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)。在某 2 / 3 些實(shí)際問題中 , 通常選取大地為零勢(shì)能點(diǎn)。 三、課堂鞏固練習(xí) q=- 310 -6 C的點(diǎn)電荷 , 從電場(chǎng)中的 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)時(shí) , 克服電場(chǎng)力做功６ 1、有一帶電量 10-4 J, 從 B 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功 910 －4J. 問：（１）以 B 為零勢(shì)能點(diǎn) , 電荷在 A 點(diǎn)時(shí)的 電勢(shì)能 EPA1= - ６

9、 10 -4 J, （２）如選取 C 點(diǎn)的電勢(shì)能為零 , 則電荷在 A 點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 EPA2= 310-4 J B 2. 如圖所示電場(chǎng)中 , 將正電荷 +q 從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn) , 電勢(shì)能 , A 從 B 點(diǎn)移到 A, 電勢(shì)能, 若電荷是 -q 呢？ 3. 讓兩個(gè)帶同種電荷的小不球靠近 , 電勢(shì)能 ,讓它們遠(yuǎn)離 , A 電勢(shì)能 ; 若兩小球帶異種電荷呢？ 4. 如圖 1-4

10、-5 甲是等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 , 乙是等量同號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線。 AOB是兩 點(diǎn)電荷的連線的垂直平分線 ,O 是連線的中點(diǎn)。（ 1）在 A A 甲圖中 , 把單位正試探電荷從 O 點(diǎn)沿 OA 移動(dòng)到無限遠(yuǎn) 處 , 電場(chǎng)力是否做功？電勢(shì)能是否變化？怎樣變化？ O O （2）在乙圖中 , 把單位正試探電荷從 O 點(diǎn)沿 OA移動(dòng)到 無限遠(yuǎn)處 , 電場(chǎng)力是否做功？電勢(shì)能是否變化？怎樣變 化 ？ B B

11、 圖 1-4-5 四、課外思考題 甲 乙 12. 如圖所示的電場(chǎng)中 , 把點(diǎn)電荷 +q 從 A 移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處 , 電場(chǎng)力做功為 W1；把 點(diǎn)電荷 +2q 從 A 移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處 , 電場(chǎng)力做功為 W2；把點(diǎn)電荷 +nq 從 A 移動(dòng)到無 A 限遠(yuǎn)處 , 電場(chǎng)力做功為 W；求（ 1） W： W： W等于多少？（ 2）+q,+2q,+nq 在 A n 12 n 點(diǎn)的電勢(shì)能 EP！： EP2：EPn 又是多少？（ 3）由此可見 , 不同電荷在電場(chǎng)中同一點(diǎn) 的電勢(shì)能與電荷的帶電量比值有怎樣的關(guān)系？（ 4）若是把上述電荷從無窮遠(yuǎn) 處移到 B 點(diǎn), 電勢(shì)能與電荷的帶電量比值還滿足相同的關(guān)系嗎？比值與移到 A 點(diǎn)的比值相同嗎？ 作業(yè) 1. 課本練習(xí)。 2. 名師一號(hào)。 教學(xué)反思：多舉一些例子 , 鞏固電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系。 3 / 3