2022年选修--《电势能和电势》导学案 .pdf
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1、总课题静电场总课时第 33 课时课题电势能电势课型新授课教学目标知识与技能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。明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。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。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。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。教学重点理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。教学难点掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题
2、。教学过程师生互动个案补充或错题订正一、复习导学1静电力、电场强度概念,2回顾重力做功的特点是什么? 从静电力做功使试探电荷的哪个物理量发生了改变?说明物体获得怎样的能量呢?今天我们就从这个问题入手,来探究是什么能转化为试探电荷的动能?二、合作探究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电场力做功的情况。思考:1 生活中从 A 运动到 B 的路径几条?在运动的过程必须有哪个物理量的作用?2.如果 A 和 B 是处在电场强度为E 的匀强电场,带电量为q 的试探电荷从 A 运动到 B 有几条路径?在运动过程中受到哪个力的作用?q 沿直线从
3、 A 到 B q 沿折线从 A 到 M 、再从 M 到 B 和q 沿任意曲线线A 到 B 练习:试求出上述3 幅图中静电力做功是多少?(自己独立完成解题过程)由公式W= F s cos= qEs cos (s为电荷初末位置在电场方向上的位移 ) 思考:带正电的试探电荷在匀强电场中由A点沿不同的路径运动到B点过程中静电力做的功相同吗?类比重力做功,当电荷沿轨迹3 运动时,可把它分成很多小段位移,而每一小段都可分解成与静电力垂直和平行两部分,所有平行于静电力方向的位移之和等于AC 的长度,故静电力所做功为W=|qEAC。结论: 静电力做功与路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。说明:上述结论
4、对于非匀强电场仍适用。静电力做功的特点: 2电势能( 与重力做功类比)疑惑:做功的过程是一个能量转化的过程,那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢?类比重力做功与重力势能的关系,静电力对电荷做正功时其电势能减少,动能 增加,静电力对电荷做负功时其电势能增加,动能 减少。由此可知:电荷在电场中不同的位置也具有不同的势能,我们把这种势能称为电势能。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能,这种势能叫做电势能。静电力做功与电势能变化的关系的探究分析正电荷在匀强电场中从A 到 B 和从 B 到 A 移动过程分析:第一幅:电场力方向电荷的运动方向说明电场力的方向与电荷的
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