第二十一節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)能

1、物理課題序號(hào)21授課班級(jí)4401 班授課課時(shí)2授課形式講授、練習(xí)授課章節(jié) 名稱第四章電場(chǎng)和磁場(chǎng)第二節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)能使用教具教學(xué)目的1. 了解電勢(shì)和電勢(shì)差的概念，理解電勢(shì)和電勢(shì)差的關(guān)系，知道電勢(shì)與零電勢(shì)的選擇有關(guān)而電勢(shì)差與零電勢(shì)選擇無(wú)關(guān)；2. 知道等勢(shì)面的意義；知道電勢(shì)能的意義。教學(xué)重點(diǎn)電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差的概念。教學(xué)難點(diǎn)等勢(shì)面及勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系。更新、補(bǔ) 充、刪節(jié) 內(nèi)容課外作業(yè)復(fù)習(xí)課文，書(shū)面完成課本第133頁(yè)“復(fù)習(xí)與鞏固” 4、5。教學(xué)后記物理授課主要內(nèi)容或板書(shū)設(shè)計(jì)第二節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)能6課堂教學(xué)安排教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟復(fù)習(xí)提問(wèn)創(chuàng)設(shè)情境一一引出課題1. 回顧復(fù)習(xí)(1) 電場(chǎng)的基

2、本特性是什么？(2 )如何描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向？(3) 電場(chǎng)強(qiáng)度是如何定義的？它如何表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱與方向？(4) 同一電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線間有什么關(guān)系？2教師講述既然處在電場(chǎng)中的電荷會(huì)受到電場(chǎng)力的作用，那么，當(dāng)電荷在電場(chǎng)中移動(dòng) 時(shí)，電場(chǎng)力就會(huì)對(duì)移動(dòng)的電荷做功，這說(shuō)明電場(chǎng)具有能。這節(jié)課，我們就從電 場(chǎng)力做功這一角度探究電場(chǎng)。第二節(jié)電勢(shì)和電勢(shì)能對(duì)電場(chǎng)力做功的探究1問(wèn)題情境：在如圖所示的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，確定出 ABC三 個(gè)點(diǎn)，AB平行于電場(chǎng)強(qiáng)度方向， AC垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向，設(shè)想將帶電量為 +q 的點(diǎn)電荷在各點(diǎn)間移動(dòng)。1)電場(chǎng)力可以做正功：若點(diǎn)電荷由A移到B,電場(chǎng)力的功是:(2) 電場(chǎng)

3、力可以做負(fù)功：若點(diǎn)電荷由B移到A電場(chǎng)力的功是:ff = FscQs80' = -SAB課堂教學(xué)安排教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟化航刖=03電場(chǎng)力功的計(jì)算：即二gU(3) 電場(chǎng)力可以不做功：若點(diǎn)電荷由A移到C或由C移到A,電場(chǎng)力的功是:(4) 電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)：若點(diǎn)電荷由A經(jīng)C移到B,電場(chǎng)力的功是:W = fs'cos 90" +忌咲5 乙4 記=g剛仇0£ 9+ qEC骯 qs /ABC = qEAB 2 小結(jié)歸納：電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力能做功，說(shuō)明電場(chǎng)具有能。以上得 出的關(guān)于電場(chǎng)力做功的結(jié)論，對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)還是非勻強(qiáng)電場(chǎng)都成立。二、電勢(shì)差1. 探究電場(chǎng)

4、力的功：(1) 在電場(chǎng)中將同一點(diǎn)電荷由某一點(diǎn)A開(kāi)始，先后移到兩個(gè)不同點(diǎn) B C, 人們發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)力做功不同，說(shuō)明電場(chǎng)力的功，與電荷移動(dòng)時(shí)的初末位置有關(guān)。(2) 在電場(chǎng)中兩個(gè)固定點(diǎn)間移動(dòng)不同的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力做功不同，這說(shuō)明 電場(chǎng)力的功與移動(dòng)的電荷的電量有關(guān)系。(3) 在電場(chǎng)中兩個(gè)固定點(diǎn)間移動(dòng)不同的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力做功不同，但每次電場(chǎng)力的功與電荷電量的比值一樣；在電場(chǎng)中將同一點(diǎn)電荷由某一點(diǎn)A開(kāi)始，先后移到兩個(gè)不同點(diǎn) B、C,電場(chǎng)力做功不同，每次的功與電荷電量的比值也不 一樣，做功多的一次，功與電荷電量的比值也大。2. 電勢(shì)差(1) 引入背景：由以上與分析可以得知，在電場(chǎng)中的兩個(gè)點(diǎn)移動(dòng)電荷時(shí)， 電場(chǎng)力做

5、的功與被移動(dòng)電荷的電量的比值，可以表示電場(chǎng)力做功的本領(lǐng)。(2) 電勢(shì)差的定義：在電場(chǎng)中 A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力的功與電 荷電量的比值，稱為 A. B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，用公式表示就是：由于電場(chǎng)力的功有正負(fù)之分，電荷的電量有正負(fù)之分，因此，電場(chǎng)中兩點(diǎn) 間的電勢(shì)差也由正負(fù)之分。(3)單位：伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)： V。1伏=1焦/庫(kù)(1V=1J/C)4 .案例研究一一電勢(shì)差的計(jì)算：引導(dǎo)學(xué)生討論課本第130頁(yè)“思考與討論”，學(xué)會(huì)根據(jù)電場(chǎng)力的功計(jì)算電勢(shì)差，會(huì)根據(jù)電勢(shì)差計(jì)算電場(chǎng)力的功。三、電勢(shì)1. 定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)就是該點(diǎn)與參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))之間的電勢(shì)差,即電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由

6、該點(diǎn)移至參考點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn)) 時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。課堂教學(xué)安排教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟面。(1)用功的公式於=應(yīng)1砒計(jì)算題：(2)用公式計(jì)算：WqU2. 電勢(shì)與電勢(shì)差的比較：(1) 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的取值是確定的，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)； 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的取值與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)系，選取不同的零電勢(shì)點(diǎn)作參 考，該點(diǎn)電勢(shì)不同。(2 )兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，就是兩點(diǎn)電勢(shì)的差值。3. 電勢(shì)與電場(chǎng)線：在靜電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低。4. 案例研究根據(jù)電勢(shì)計(jì)算電勢(shì)差：課本第131頁(yè)“思考與討論”， 學(xué)會(huì)依據(jù)電勢(shì)計(jì)算電勢(shì)差。四、等勢(shì)面1定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。2. 關(guān)于等勢(shì)面的討論：(

7、1 )同一等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，同一等勢(shì)面上任何兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 是零。(2 )沿同一等勢(shì)面上的任何路徑移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力的功是零。即沿同一 等勢(shì)面上的任何路徑移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功。(3)等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直，電場(chǎng)線方向由高電勢(shì)等勢(shì)面指向低電勢(shì)等勢(shì)五、電勢(shì)能1. 電勢(shì)能的概念：電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)會(huì)對(duì)電荷做功，處于電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷，都會(huì)具有一種與電場(chǎng)力的功有關(guān)的特殊的能量，稱為電勢(shì)能。2. 對(duì)電勢(shì)能的討論(1) 電勢(shì)能的大小反映了電場(chǎng)力做功的本領(lǐng)，電勢(shì)能的大小與電場(chǎng)有關(guān) 也與處在電場(chǎng)中的電荷的電量有關(guān)。(2) 電荷在電場(chǎng)中的某點(diǎn)具有的電勢(shì)能大小，與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)。(3) 同一電荷在電

8、場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，由于電場(chǎng)力做功，它的電勢(shì)能會(huì)發(fā)生變 化。電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電勢(shì)能的減少量等于電場(chǎng)力的功；電場(chǎng)力做 負(fù)功，電勢(shì)能增加，電勢(shì)能的增加量等于電場(chǎng)力功的絕對(duì)值。六、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系1用兩種方法計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力的功：設(shè)想在電場(chǎng)強(qiáng)度為E勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將電量為q的點(diǎn)電荷沿電場(chǎng)線方向由 A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，已知A、B兩點(diǎn) 的電勢(shì)差為U,距離為d,則電場(chǎng)力的功：(3) 討論：以上兩種結(jié)果是同一個(gè)功用兩種方法計(jì)算的結(jié)果，應(yīng)該相等, 故有：課堂教學(xué)安排教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟qEdqV ,由此可得：卩二勵(lì)或用一了2.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系（1）關(guān)系:U二Ed或（2 ）意義：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，位距離上的電勢(shì)差（3 ）電場(chǎng)強(qiáng)度的另一單位：電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向每單（4）這一公式只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)，公式中的距離V/m （伏 / 米），1V/m=1N/Cod是兩點(diǎn)在電場(chǎng)強(qiáng)度方向的距離。3.案例研究