粵教版 (2019)必修第三冊第四節(jié) 電勢能與電勢教學(xué)設(shè)計-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

《電勢能與電勢》教學(xué)設(shè)計云浮市云安區(qū)云安中學(xué) 蔣賢才教學(xué)目標(biāo)：將電場力做功與重力做功進(jìn)行類比，理解電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的能量觀念；通過討論電場力對試探電荷做功，理解電場力做功與路徑無關(guān)的特點，提高科學(xué)論證能力；體會用比值定義法定義電勢；知道等勢面的定義，體會物理模型在研究具體問題中的重要作用。教學(xué)重點：電場力做功的特點；電勢能的概念；電場力做功與電勢能變化的關(guān)系；電勢的概念。教學(xué)難點：電勢能的概念；電勢的概念。教學(xué)方法：采用類比的方法，學(xué)習(xí)和理解電勢能、電勢的概念，利用教材中“討論與交流”欄目，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、討論，設(shè)置問題驅(qū)動學(xué)生開展探究學(xué)習(xí)活動。課時安排：2課時問題引入：一個正電荷在電場中只受到靜電力的作用，它在電場中由A點運動到B點時，靜電力做了正功。由動能定理可知，該電荷的動能增加了。從能量轉(zhuǎn)化的角度思考，物體動能增加了，意味著有另外一種形式的能量減少了。這是一種什么形式的能量呢？新課教學(xué)：一、電場力做功情境：一個質(zhì)量為的物體在地面某位置所受的重力是一定的，不管它怎樣運動，其所受重力的大小都等于，方向豎直向下；一個帶正電的電荷量為的試探電荷在勻強電場中某位置所受的靜電力也是一定的，不管它怎樣運動，其所受靜電力的大小都等于，方向跟電場強度的方向相同。提出問題：重力做功具有跟路徑無關(guān)的特點，靜電力做功是否也具有這一特點？【討論與交流】如圖所示，在場強為的勻強電場中，電量為的試探電荷沿三種不同路徑從點A移動到點B，試討論：（1）沿（AB）路徑的電場力做功是多少？（2）沿（ACB）路徑的電場力做功是多少？（3）沿（ACB）路徑的電場力做功是多少？這三種情況下電場力做功相同嗎？ 1、研究表明，在勻強電場中移動電荷時，電場力所做的功只與電荷的電量及其起點、終點的位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。2、上述結(jié)論也適用于非勻強電場。結(jié)論：電場力做功與電荷移動的路徑無關(guān)。二、電勢能1、概念：一個電荷在靜電場中的某一位置具有的勢能，這種勢能叫作電勢能，符號“”。【討論與交流】如圖所示，在勻強電場中，電荷從點A移動到點B，電荷電勢能的變化與電場力做功有什么關(guān)系？設(shè)電荷在A、B兩點所具有的電勢能分別是，。類似于重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：2、單位：焦耳，簡稱焦，符號為J。3、電勢能是一種能量形式，電荷的電勢能是由電荷和電場共有的。【思考問題】（1）在上圖中，如果將一個負(fù)電荷從A點移動到B點，負(fù)電荷的電勢能是如何變化的？（2）靜電場中的電勢能與地球表面存在的重力勢能有什么區(qū)別？三、電勢電場力做的功與電荷的多少有關(guān)，電勢能也與電荷有關(guān)，顯然不能用它們來表示電場某點的性質(zhì)，從電勢能的學(xué)習(xí)中，會給我們一些啟示。認(rèn)識一個反映電場某點性質(zhì)的物理量——電勢。【討論與交流】有一個場強為的勻強電場，如圖所示，規(guī)定負(fù)極板的電勢能為零（極板接地）。取極板附近一點O，從與點O距離為的點A，把一個電量為的正試探電荷有點A移到點O。（1）電場力做了多少功？（2）電荷在A點的電勢能是多少？電勢能與電量之比又是多少？（3）如果把電量換為，，…，結(jié)果又如何？你發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律了嗎？結(jié)論：（1）在勻強電場中，電荷在任意一點A的電勢能與成正比；（2）無論是多少，它的電勢能與電量之比都是相同的。研究表明，電荷在電場中某一點的電勢能與它的電量之比，是由電場中這點的電場性質(zhì)決定的，與試探電荷無關(guān)。1、定義：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電量之比，叫作這一點的電勢。2、定義式：3、單位：伏特，簡稱伏，符號“V”，1V=1J/C4、電場線指向電勢降低的方向。5、相對性：常取大地的電勢為零。6、標(biāo)量，只有大小，沒有方向。電勢可以取正值，也可以取負(fù)值。四、等勢面1、概念：電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面叫作等勢面。【思考問題】在場源電荷為正點電荷形成的電場中，將一個電荷量為的帶電體在電勢為的等勢面上移動，電場力做了多少功？2、在同一等勢面上，任何兩點間的電勢都相等，在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功。3、等勢面一定與電場線垂直，即與場強的方向垂直。4、沿著電場方向，電勢越來越低，即電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。例題：雷雨云層可以形成幾百萬伏以上的電壓，足以擊穿空氣產(chǎn)生幾十萬安培的瞬間電流，電流生熱使空氣發(fā)光，形成閃電；空氣受熱突然膨脹發(fā)出巨響，發(fā)出雷聲。如圖所示，雷雨云底部的電勢較地面低V，閃電時，一個電子從雷雨云底部到達(dá)地面，求它的電勢能變化量。課堂小結(jié)：1、用電勢描述電場的性質(zhì)；用電勢能分析電學(xué)中的能量轉(zhuǎn)化問題，形成初步的能量觀；2、體會用比值定義法定義電勢。課后作業(yè)：第一課時：第1題第二課時：第3題