2021学年选修3-1第一章 静电场4 电势能和电势教案设计

这是一份2021学年选修3-1第一章 静电场4 电势能和电势教案设计，共4页。教案主要包含了教学目标，重点难点，教学方法，教学用具，教学过程，课外作业，教学后记等内容，欢迎下载使用。

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．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。
【重点难点】
1．理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
2．掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
【教学方法】
讲练结合
【教学用具】
课 件
【教学过程】
一、静电力做功的特点
1、推导：
2、特点：在任何电场中移动电荷时，静电力做的功只与起始位置和终止位置有关，而与电荷经过的路径无关。
二、电势能
1、电势能（Ep）：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势能，这种势能叫做电势能。
2、静电力做功与电势能变化的关系：
（1）静电力做的功等于电势能的变化量：
① 静电力做正功，电势能减少：电势能→其它形式的能
② 静电力做负功，电势能增加：其它形式的能→电势能
（2）与重力做功跟重力势能的变化类似，但更复杂（因电荷有正负）。
（3）电子伏特（eV）：1eV＝1.6×10－19 J
3、电势能零点的规定：一般情况规定大地或无穷远处电势能为零。
电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：
4、电势能的正负：
（1）在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。
（2）在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。
5、比较电荷在电场中两点具有的电势能高低：
方法：根据静电力做功来判断。
将电荷由A点移到B点静电力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之静电力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。
三、电势
1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
（与试探电荷无关）（）
2、单位：伏特（V）
1V＝1J/C
3、电势与电场线的关系：电场线指向电势降低的方向。
4、零电势位置的规定：通常取大地或无穷远处电势为零。
5、电势是标量：只有大小，没有方向，但有正负。
四、等势面
1、定义：电电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
2、等势面的性质：
（1）在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
（2）电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
（3）等差等势面的疏密程度表示电场的强弱：等势面越密，电场强度越大。
（4）任意两个电势不等的等势面不相交，不相切。
3、等势面的用途：
（1）利用等势面可以形象地描述电场能的性质。
（2）利用等势面绘制电场线。
4、几种带电体的电场线及等势面
（1）孤立的点电荷：
（2）等量同种点电荷：
① 连线上：中点电势最小
② 连线的中垂线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。
（3）等量异种点电荷：
① 连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
② 连线的中垂线上：各点电势相等且都等于零。
（4）带电的纺锤体：
（5）带等量异种电荷的平行板：
【课外作业】
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4
【教学后记】