3. 势能教学设计及教案分析

第四节、电势能和电势

教学设计

一、【内容与解析】

本节课要学的内容电势能指的是电荷在电场中具有的势能。，其核心是和重力势能一样要确定零势能位置,理解它关键就是要选定零势能点。学生已经学过重力势能，本节课的内容电势能就是在此基础上的发展。由于它还与电势有密切的联系,所以在本学科有重要的地位，并有一定的作用,是本学科的核心内容。教学的重点是电势能，解决重点的关键是类比重力势能。

二、【教学目标与解析】

1．教学目标

理解电势能、电势的概念。

能熟练应用电势能、电势的有关知识分析解决实际问题

2．目标解析

电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，通常把电荷

在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。

三、【问题诊断分析】

在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是电势能，要解决这一问题就要从前面学过的重力势能入手，其中关键是类比重力势能，选好参考点。

四、【教学支持条件分析】

五、【教学过程】

1、静电力的功 W=F·S

=qES，S应是沿电场线方向的位移，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。

2、

电势能

电荷在电场中具有的势能。和重力势能一样要确定零势能位置，通常把电荷

在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。比零电势能高的电势能为正，比零电势能低的电势能为负。

电势能用Ep表示，单位：焦耳（J）

3、电势能与静电力做功的关系WAB=EPA—EPB，静电力做正功电势能减少，

静电力做负功电势能增加。

4、电势

(1)电势定义：φ=Ep/q。

(2)电势是标量，单位：伏特，简称伏，用V表示，1V=1J／C。

(3)在离场源无穷远处电势为0：正电荷电场中，处处电势为正。负电荷电场中，处处电势为负。

(4)沿电力线方向，电势降低。 5、等势面：电场中电势相等的点构成的面

(1)在同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功，等势面一定与电场线垂直。

(2)匀强电场中的等势面是与电场线垂直的一族平面。

6、电势能、电势的大小、正负的判断方法：

用心

爱心

专心

- 1 -

(1)根据场源电荷判断：离场源正电荷越近电势越高，检验正电荷（或负电荷）的电势能越大（或越小），离场源负电荷越近电势越低，检验正电荷（或负电荷）的电势能越小（或越大）

(2)根据电场线判断：顺着电场线的方向电势降低，检验正电荷（或负电荷）的电势能减少（或增加），逆着电场线的方向电势升高，检验正电荷（或负电荷）的电势能增加（或减少）。

(3)根据检验电荷判断：电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势（或电势能大）的点移向低电势（或电势能小）的点，电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势（或电势能大）的点移向高电势（或电势能小）的点

六、目标检测

1、下列说法正确的是（ ）

A.在电场中顺着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少

B.

在电场中逆着电场线移动电荷，电场力做功，电荷电势能减少

C.

在电场中顺着电场线移动正电荷，电场力做正功，电荷电势能减少

D.在电场中逆着电场线移动负电荷，电场力做负功，电荷电势能增加

2、如图所示，A、B、C为电场中同一电场线上的三点，设电荷在电场中只受电场力作用，则下列说法正确的是（ ）

A若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能减小

B若在C点无初速释放正电荷，电荷向B运动，电势能增大

C若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能增大

A B D若在C点无初速释放负电荷，电荷向A运动，电势能减小

七、配餐作业

A组：

3、图一表示等量异种电荷P和Q形成的电场内的一簇等势面，求

(1)

P、Q各带何种电荷？

－7(2)

把q=10C的正点电荷从A移到B，电场力做多少功？

(3)

把q从B移到C电场力做多少功？

(4)

把q从C移到A电场力做多少功？

(5)

q从A出发经过B和C回到A的过程中电场力对电荷做的总功为多少？

B组：

4、如图6，在点电荷＋Q电场中，以＋Q为球心的同一球面上有A、B、C三点，把正检验电荷从球内P点移到A、B、C各点时电场力作功WPA、WPB、WPC的大小关系为________．

5、如图7，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动．由图可知，四个等势面电势Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列顺序是_______，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_________点．

C组：

6、如图3，绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（ ）

A．小球在运动过程中机械能守恒

B．小球经过环的最低点时速度最大

C．小球经过环的最低点时对轨道压力为（mg＋Eq）

D．小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg－qE）

用心

爱心

专心

- 2 - C

1、电势能：电荷在电场中具有的势能。

2、电势：φ=Ep/q。

3、等势面：电场中电势相等的点构成的面。

用心

爱心

专心- 3 - 八、本课小结