小學(xué)語文微課教案

1.4電勢能電勢。

1.4電勢能電勢

教學(xué)三維目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能

1、理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。

2、理解電勢的概念，知道電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。明確電勢能、電勢、靜電力的功、電勢能的關(guān)系。了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。

（二）過程與方法

通過與前面知識(shí)的結(jié)合，理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系，從而更好的了解電勢能和電勢的概念。

（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀

嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。

重點(diǎn)：理解掌握電勢能、電勢、等勢面的概念及意義。

難點(diǎn)：掌握電勢能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問題。

教學(xué)過程：

（一）復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí)

1．靜電力、電場強(qiáng)度概念，指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場，從本節(jié)起將從能量的角度研究電場。

2．復(fù)習(xí)功和能量的關(guān)系。

從靜電力做功使試探電荷獲得動(dòng)能入手，提出問題：是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動(dòng)能？引入新課。

（二）進(jìn)行新課

1．靜電力做功的特點(diǎn)

結(jié)合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場力做功的情況。

q沿直線從A到B

q沿折線從A到M、再從M到B

q沿任意曲線線A到B

結(jié)果都一樣即：W=qELAM=qELABcos

【結(jié)論】：在任何電場中，靜電力移動(dòng)電荷所做的功，只與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，而與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。

與重力做功類比，引出：

2．電勢能

電勢能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無關(guān)，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫做電勢能。

靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：

靜電力做的功等于電勢能的變化量。寫成式子為：

注意：

①．電場力做正功，電荷的電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功，電荷的電勢能增加

②．電場力力做多少功，電勢能就變化多少，在只受電場力作用下，電勢能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。

③．在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正。

④．求電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能

電荷在電場中某一點(diǎn)A具有的電勢能EP等于將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到電勢零點(diǎn)電場力所做的功W的。即EP=W

⑤．求電荷在電場中A、B兩點(diǎn)具有的電勢能高低

將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點(diǎn)電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能，反之電場力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能。

⑥電勢能零點(diǎn)的規(guī)定

若要確定電荷在電場中的電勢能，應(yīng)先規(guī)定電場中電勢能的零位置。

關(guān)于電勢能零點(diǎn)的規(guī)定：P19（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）

所以：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢能位置時(shí)電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢能為：

舉例分析：對圖1。4-1中的各量附與一定的數(shù)值，后讓學(xué)生計(jì)算。（1課時(shí)）

3．電勢---表征電場性質(zhì)的重要物理量度

通過研究電荷在電場中電勢能與它的電荷量的比值得出。參閱P20圖1。4--3

（1）定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢。用表示。標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)。

（2）公式：（與試探電荷無關(guān)）

（3）單位：伏特（V）

（4）電勢與電場線的關(guān)系：電勢順線降低。（電場線指向電勢降低的方向）

（5）零電勢位置的規(guī)定：電場中某一點(diǎn)的電勢的數(shù)值與零電勢的選擇有關(guān)，即電勢的數(shù)值決定于零電勢的選擇．（大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）

◎讓學(xué)生思考和討論P(yáng)21問題?！蛞龑?dǎo)學(xué)生分析問題與練習(xí)3、4

4．等勢面

⑴．定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面

⑵．等勢面的性質(zhì)：

①．在同一等勢面上各點(diǎn)電勢相等，所以在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力不做功

②．電場線跟等勢面一定垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。

③．等勢面越密，電場強(qiáng)度越大

④．等勢面不相交，不相切

⑶．等勢面的用途：由等勢面描繪電場線。

⑷．幾種電場的電場線及等勢面

注意：①等量同種電荷連線和中線上

連線上：中點(diǎn)電勢最小

中線上：由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢逐漸減小，無窮遠(yuǎn)電勢為零。

②等量異種電荷連線上和中線上

連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸減小。

中線上：各點(diǎn)電勢相等且都等于零。

◎引導(dǎo)學(xué)生分析問題與練習(xí)7。

（三）小結(jié)：對本節(jié)內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行概括。

（四）鞏固新課

1．引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)其他題目。

2．閱讀教材內(nèi)容

教后記：

1、電勢能、電勢、等勢面都是非常抽象的概念，上課前就準(zhǔn)備用類比法（重力勢能、高度、等高線）幫助學(xué)生理解，在課上取得了一定效果，但時(shí)間安排上又出了問題，以后需要兩節(jié)課來解決這些問題。

2、學(xué)生對于電勢和電勢能的相對性的理解有障礙。

對于正電荷、負(fù)電荷在電勢大于0和小于0的地方具有的電勢能關(guān)系判斷不夠嫻熟。

精選閱讀

電勢能

俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《電勢能》，希望對您的工作和生活有所幫助。

選修3-1
第一章
1.4電勢差教學(xué)設(shè)計(jì)
一【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容以電勢的概念為起點(diǎn)，再次運(yùn)用類比的方法，把電勢差與高度差進(jìn)行類比引入電勢差的概念。同時(shí)，得出電勢差與電勢零點(diǎn)的選擇無關(guān)。在物理學(xué)中，特別是在技術(shù)應(yīng)用方面常用到的是電勢差的概念，電勢差往往比電勢更有意義。二【教學(xué)目標(biāo)】
（一）知識(shí)與技能
理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量
知道電勢差與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān)，熟練應(yīng)用其概念及定義式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算
知道電勢與電勢差的關(guān)系，
（二）過程與方法
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力，抽象思維的能力，綜合能力
（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對原有知識(shí)的加工，對新舊知識(shí)的類比、概括，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)自我更新的能力．
三【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn)：電勢差的概念；
靜電力做功公式的推導(dǎo)和該公式的具體應(yīng)用。
難點(diǎn)：靜電力做功公式中正負(fù)號(hào)的應(yīng)用與正負(fù)號(hào)的物理意義。
四【學(xué)情分析】
對電勢差概念的引入，考慮到用電場力做功來引入比較具體，且可與力學(xué)中做功的概念直接聯(lián)系起來，教學(xué)中采用類比的方法，類比于力學(xué)中重力做功，通過電場力作功來引入，以增強(qiáng)知識(shí)的可感知性，這有助于學(xué)生的理解．在學(xué)習(xí)電勢差的表達(dá)式和定義式時(shí)，應(yīng)該注意下標(biāo)的使用規(guī)則和正負(fù)號(hào)表示的物理意義。所以，在教學(xué)過程中，從一個(gè)更高的全面的基準(zhǔn)點(diǎn)對已學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合，加強(qiáng)學(xué)生自身知識(shí)的再更新能力。，這樣使學(xué)生在已有知識(shí)中逐步理解，能幫助學(xué)生真正掌握電勢差的概念。
五【教學(xué)方法】
推導(dǎo)公式法、講授法
六【課前準(zhǔn)備】
多媒體輔助教學(xué)設(shè)備或掛圖
七【課時(shí)安排】一課時(shí)
八【教學(xué)過程】
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
（一）預(yù)習(xí)檢查
★問題：電場的兩個(gè)基本性質(zhì)是什么？
☆答：電場的兩個(gè)基本性質(zhì)：
電場的力的性質(zhì)（）
電場的能的性質(zhì)（電勢能、電勢、）
在學(xué)習(xí)電勢時(shí)，我們知道，選擇不同的位置作為電勢零點(diǎn)，電場中某點(diǎn)的電勢的數(shù)值也會(huì)改變，那么，在物理學(xué)中，能不能找到一個(gè)更能反映電場的能的性質(zhì)的物理量呢？
傾聽、回答
鞏固知識(shí)點(diǎn)
（二）情景引入、展示目標(biāo)
重力做功有什么特點(diǎn)？?
☆答：重力做功與路徑無關(guān)，僅跟物體的重力，物體移動(dòng)的兩位置的高度差有關(guān)。對同一物體，兩位置的高度差越大，重力做功就越多。只要高度差確定，移動(dòng)同一物體重力做功就相同.?
★問題：
電場力做功具有什么特點(diǎn)呢？?
☆答：電場力做功也與路徑無關(guān)，僅跟電荷電量、電荷在電場中移動(dòng)的兩位置有關(guān)。
▲結(jié)論：根據(jù)類比法，對于同一電荷，電場力對它所做的功，決定于兩位置，也為一恒量。
（三）合作探究、精講點(diǎn)播
因此在物理學(xué)中，把這比值定義為電勢差。
1、定義：
電荷q在電場力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB。
2、定義式：
★問題：
這是采用什么方法定義的？
☆答：比值定義法
★問題：
由什么決定？是否與、q有關(guān)？
☆答：僅由電荷移動(dòng)的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑，、q均無關(guān)。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到.?
▲教師：電勢差與q、均無關(guān)，僅與電場中A、B兩位置有關(guān).故電勢差反映了電場本身的性質(zhì).?
3、物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì).（4）單位：伏特符號(hào)：V1V=1J/C
傾聽、思考、回答
↓
分析、思考
傾聽、思考、
理解、回答
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力
培養(yǎng)思維、理解能力
↓
●二、電勢與電勢差
由；
；
；
得
▲電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值（）
★問題：
電勢差的大小，與選取的參考點(diǎn)有關(guān)嗎？
☆答：類比于兩位置的高度差與零位置選取無關(guān)，兩點(diǎn)間的電勢差也與零勢差選取無關(guān)。
★問題：
電勢和電勢差都是標(biāo)量，他們的正負(fù)號(hào)表示什么含義呢？
☆答：
電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電勢大或小；
電勢差的正負(fù)表示兩點(diǎn)的電勢的高低。
分析、回答
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析問題的能力
●三、功的計(jì)算
由得
分析：應(yīng)用計(jì)算時(shí)，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果：
＞0，電場力做正功，＞0，＞；
＜0，電場力做負(fù)功，＜0，＜
思考、分析
↓
培養(yǎng)學(xué)生的分析能力
↓
（四）反思總結(jié)
通過本節(jié)學(xué)習(xí)，主要學(xué)了以下幾個(gè)問題：?
1、電勢差的概念采用比值定義法定義，與檢驗(yàn)電荷q，電場力所做功無關(guān)，僅由電場本身的因素決定，故都表示電場本身的性質(zhì).?
2、電勢差類比于重力場中的高度差，這種類比方法是物理問題研究中常用的一種科學(xué)方法.?
3、應(yīng)用以下公式計(jì)算時(shí)注意：?
（1），將WAB，q正、負(fù)號(hào)同代入.
＞0，電場力做正功，＞0，＞；
＜0，電場力做負(fù)功，＜0，＜
（2）
當(dāng)堂檢測：
1、若帶正電荷的小球只受到電場力作用，則它在電場中（D）
A.一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)；
B.一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運(yùn)動(dòng)；
C.不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)；
D.不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動(dòng)。
2、一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2.0×10－9C，在靜電場中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中，除電場力外，其他力作的功為6.0×10－5J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10－5J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差Ua－Ub為（B）
A.3×104VB.1×104V
C.4×104VD.7×104V
鞏固知識(shí)點(diǎn)
●五、練習(xí)作業(yè)
P21例題，P22-1、3
九．【板書設(shè)計(jì)】第五節(jié)電勢差
一、電勢差
（1）定義：
電荷q在電場力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB。
（2）定義式：
（3）物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì).
（4）單位：伏特符號(hào)：V1V=1J/C
二、電勢與電勢差
三、功的計(jì)算
＞0，電場力做正功，＞0，＞；
＜0，電場力做負(fù)功，＜0，＜
十．【教學(xué)反思】
1、在講解電勢差和電勢的關(guān)系時(shí)還應(yīng)該采用類比法（和高度，高度差相比），因怕學(xué)生混淆概念，沒有敢講，結(jié)果效果并不理想。
2、電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系，學(xué)生判斷較熟練。

學(xué)校：臨清三中學(xué)科：物理編寫人：高晶審稿人：馬立震

第五節(jié)電勢差學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1．理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量。
2．理解電勢是描述電場的能的物理量。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、你知道什么叫“類比”嗎？
所謂類比，就是將兩個(gè)（或兩類）研究對象進(jìn)行對比，根據(jù)它們在某些方面有相同或相似的屬性，進(jìn)一步推斷它們在其他方面也可能有相同或類似的屬性。
“類比”法是一種科學(xué)的研究方法。
2、電勢能和我們以前學(xué)過的哪種能量相類似？
二、電勢能與重力勢能對比后得到：
結(jié)論：，電勢能減小；
電場力作負(fù)功(克服電場力做)，。
靜電力做的功等于電勢能的減少量，公式

三、電勢定義：
公式：變形得：。

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．理解電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，理解電勢差與零點(diǎn)電勢面位置的選取無關(guān)，熟練應(yīng)用其概念及定義式UAB=WAB/q進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算．
2．理解電勢是描述電場的能的物理量，知道電勢與電勢差的關(guān)系，電勢與零勢面的選取有關(guān)，知道在電場中沿著電場線的方向電勢逐漸降低．
3．知道電勢能，知道電場力做功與電勢能改變的關(guān)系．

二、學(xué)習(xí)過程
電勢差與電勢的關(guān)系。
電勢差定義：也叫。
設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為，B點(diǎn)的電勢為，
電勢差表示成
也可以表示成
顯然
討論與交流：
1、電勢差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢差的正負(fù)表示什么意義？
2、電勢的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)嗎？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個(gè)概念相似？
二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系。
電荷q從電場中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功與電勢差的關(guān)系。
WAB====
即
或
討論與交流：
1、UAB由什么決定？跟WAB、q有關(guān)嗎？
2、WAB跟q、UAB有關(guān)嗎？
三、反思總結(jié)
1、電勢差和電勢的概念。2、電勢差和電勢的區(qū)別。3、應(yīng)用計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng)。
四、當(dāng)堂檢測
1、關(guān)于對UAB=WAB/q和WAB=qUAB的理解，正確的是（）
A、電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電量q成反比
B、在電場中A、B兩點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，電場力的功WAB和電量q成正比
C、UAB與q、WAB無關(guān)，甚至與是否移動(dòng)電荷都沒有關(guān)系
D、WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān)
2、關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是（）
A、UAB表示B點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電勢差，即UAB=φB-φA
B、UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系：UAB=-UBA
C、φA、φB都有正負(fù)，所以電勢是矢量
D、零電勢點(diǎn)的規(guī)定雖然是任意的，但人們常常規(guī)定大地和無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)
課后練習(xí)與提高
1、有一個(gè)帶電量q=-3.0×10-6C的點(diǎn)電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功6.0×10-4J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場力做功9.0×10-4J。試問：
（1）A、B、C三點(diǎn)之間的電勢差UAB、UBC和UCA各是多少？
（2）若規(guī)定B點(diǎn)電勢為零，則A、C兩點(diǎn)的電勢φA和φC各是多少？該電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢能EPA和EPC分別又是多少？

2、圖中,a、b、c、d、e五點(diǎn)在一直線上,b、c兩點(diǎn)間的距離等于d、e兩點(diǎn)的距離.在a點(diǎn)固定放置一個(gè)點(diǎn)電荷,帶電荷量為+Q,已知在+Q的電場中b、c兩點(diǎn)間的電勢差為U.將另一個(gè)點(diǎn)電荷+q從d點(diǎn)移到e點(diǎn)的過程中()
A.電場力做功qUB.克服電場力做功qU
C.電場力做功大于qUD.電場力做功小于qU

當(dāng)堂檢測答案：1.BC2.BD
課后練習(xí)與提高答案：1.200v-300v100v(2)200v-300v-6.0×10-4J9.0×10-4J2.D

電勢能和電勢學(xué)案

一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性，作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收，使教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便，下面是小編整理的“電勢能和電勢學(xué)案”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

電勢能和電勢學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
預(yù)習(xí)目標(biāo)：
1、理解電勢能、電勢的概念。
2、能熟練應(yīng)用電勢能、電勢的有關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問題。
預(yù)習(xí)內(nèi)容：
1、靜電力的功
W=FS=qES，S應(yīng)是沿電場線方向的位移，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
2、電勢能
電荷在電場中具有的勢能。和重力勢能一樣要確定零勢能位置，通常把電荷
在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。比零電勢能高的電勢能為正，比零電勢能低的電勢能為負(fù)。
電勢能用Ep表示，單位：焦耳（J）
3、電勢能與靜電力做功的關(guān)系WAB=EPA—EPB，靜電力做正功電勢能減少，
靜電力做負(fù)功電勢能增加。
4、電勢
(1)電勢定義：φ=Ep/q。
(2)電勢是標(biāo)量，單位：伏特，簡稱伏，用V表示，1V=1J／C。
(3)在離場源無窮遠(yuǎn)處電勢為0：正電荷電場中，處處電勢為正。負(fù)電荷電場中，處處電勢為負(fù)。
(4)沿電力線方向，電勢降低。
5、等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面
(1)在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場力不做功，等勢面一定與電場線垂直。
(2)勻強(qiáng)電場中的等勢面是與電場線垂直的一族平面。
6、電勢能、電勢的大小、正負(fù)的判斷方法：
(1)根據(jù)場源電荷判斷：離場源正電荷越近電勢越高，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能越大（或越?。?，離場源負(fù)電荷越近電勢越低，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能越?。ɑ蛟酱螅?br> (2)根據(jù)電場線判斷：順著電場線的方向電勢降低，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能減少（或增加），逆著電場線的方向電勢升高，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能增加（或減少）。
(3)根據(jù)檢驗(yàn)電荷判斷：電場力對正電荷做正功時(shí)，正電荷由高電勢（或電勢能大）的點(diǎn)移向低電勢（或電勢能小）的點(diǎn)，電場力對負(fù)電荷做正功時(shí)，負(fù)電荷由低電勢（或電勢能大）的點(diǎn)移向高電勢（或電勢能?。┑狞c(diǎn)
提出疑惑：
課內(nèi)探究學(xué)案：
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1理解電勢能、電勢的概念。
2能熟練應(yīng)用電勢能、電勢的有關(guān)知識(shí)分析解決實(shí)際問題
學(xué)習(xí)過程
1、靜電力的功
W=FS=qES，S應(yīng)是沿電場線方向的位移，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。
3、電勢能
電荷在電場中具有的勢能。和重力勢能一樣要確定零勢能位置，通常把電荷
在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢能規(guī)定為零。比零電勢能高的電勢能為正，比零電勢能低的電勢能為負(fù)。
電勢能用Ep表示，單位：焦耳（J）
3、電勢能與靜電力做功的關(guān)系WAB=EPA—EPB，靜電力做正功電勢能減少，
靜電力做負(fù)功電勢能增加。
4、電勢
(1)電勢定義：φ=Ep/q。
(2)電勢是標(biāo)量，單位：伏特，簡稱伏，用V表示，1V=1J／C。
(3)在離場源無窮遠(yuǎn)處電勢為0：正電荷電場中，處處電勢為正。負(fù)電荷電場中，處處電勢為負(fù)。
(4)沿電力線方向，電勢降低。
5、等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面
(1)在同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場力不做功，等勢面一定與電場線垂直。
(2)勻強(qiáng)電場中的等勢面是與電場線垂直的一族平面。
6、電勢能、電勢的大小、正負(fù)的判斷方法：
(1)根據(jù)場源電荷判斷：離場源正電荷越近電勢越高，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能越大（或越小），離場源負(fù)電荷越近電勢越低，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能越小（或越大）
(2)根據(jù)電場線判斷：順著電場線的方向電勢降低，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能減少（或增加），逆著電場線的方向電勢升高，檢驗(yàn)正電荷（或負(fù)電荷）的電勢能增加（或減少）。
(3)根據(jù)檢驗(yàn)電荷判斷：電場力對正電荷做正功時(shí)，正電荷由高電勢（或電勢能大）的點(diǎn)移向低電勢（或電勢能小）的點(diǎn)，電場力對負(fù)電荷做正功時(shí)，負(fù)電荷由低電勢（或電勢能大）的點(diǎn)移向高電勢（或電勢能?。┑狞c(diǎn)
反思總結(jié)：通過實(shí)踐教學(xué)，重在讓學(xué)生有對比的觀點(diǎn)去學(xué)習(xí)物理知識(shí)。課中多次用到類比的物理思想，讓學(xué)生對知識(shí)有更多的牽連，能對前面的知識(shí)達(dá)到靈活的應(yīng)用，牽帶多種方法學(xué)習(xí)物理知識(shí)，同時(shí)也反映出了選修3－1的設(shè)計(jì)思想。
當(dāng)堂檢測
1下列說法正確的是（）
A.在電場中順著電場線移動(dòng)電荷，電場力做功，電荷電勢能減少
B.在電場中逆著電場線移動(dòng)電荷，電場力做功，電荷電勢能減少
C.在電場中順著電場線移動(dòng)正電荷，電場力做正功，電荷電勢能減少
D.在電場中逆著電場線移動(dòng)負(fù)電荷，電場力做負(fù)功，電荷電勢能增加
2如圖所示，A、B、C為電場中同一電場線上的三點(diǎn)，設(shè)電荷在電場中只受電場力作用，則下列說法正確的是（）
A若在C點(diǎn)無初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢能減小
B若在C點(diǎn)無初速釋放正電荷，電荷向B運(yùn)動(dòng)，電勢能增大
C若在C點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢能增大
D若在C點(diǎn)無初速釋放負(fù)電荷，電荷向A運(yùn)動(dòng)，電勢能減小

【課后練習(xí)與提高】
1、如圖所示，在點(diǎn)電荷電場中的一條電場線上依次有A、B、C三點(diǎn)，分別把+q和－q的試驗(yàn)電荷依次放在三點(diǎn)上，關(guān)于它所具有的電勢能的正確說法是()
A．放上+q時(shí)，它們的電勢能EA＞EB＞EC
B．放上+q時(shí)，它們的電勢能EA＜EB＜EC
C．放上－q時(shí)，它們的電勢能EA＞EB＞EC
D．放上－q時(shí)，它們的電勢能EA＜EB＜EC
2、一個(gè)點(diǎn)電荷，從靜電場的a點(diǎn)移到b點(diǎn)，其電勢變化為零，則（）
A.a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)一定相等
B.該點(diǎn)電荷一定沿等勢面移動(dòng)
C.作用于該點(diǎn)電荷的電場力與其移動(dòng)方向總是垂直的
D.a、b兩點(diǎn)的電勢一定相等
3、如圖四所示，為電場中一條電場線，一個(gè)點(diǎn)電荷由靜止開始，在電場力作用下，從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，下面論述正確的是（）
A.A處場強(qiáng)大于B處場強(qiáng)；
B.點(diǎn)電荷在A處電勢能大于在B處電勢能；
C.點(diǎn)電荷帶負(fù)電；
D.由A到B點(diǎn)電荷受到電場力越來越小。
4、在電場中，A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，則（）
A．把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力作負(fù)功
B．把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力作正功
C．把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力作負(fù)功
D．把正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力作正功
5、在靜電場中，關(guān)于場強(qiáng)和電勢的說法正確的是（）
A．電場強(qiáng)度大的地方電勢一定高
B．電勢為零的地方場強(qiáng)也一定為零
C．場強(qiáng)為零的地方電勢也一定為零
D．場強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢不一定相同
6、若帶正電的小球只受電場力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)（）
A．一定沿著電場線由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)
B．一定沿著電場線由低電勢向高電勢運(yùn)動(dòng)
C．不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)
D．不一定沿電場線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢向低電勢運(yùn)動(dòng)
7、有一電場的電場線如圖1所示，場中A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小和電勢分別用EA、EB和UA、UB表示，則（）
A．EA＞EBUA＞UB[來
B．EA＞EBUA＜UB
C．EA＜EBUA＞UB
D．EA＜EBUA＜UB
8、如圖2，A、B為兩等量異號(hào)點(diǎn)電荷，A帶正電，B帶負(fù)電，在A、B連線上有a、b、c三點(diǎn)，其中b為連線的中點(diǎn)，ab＝bc，則（）
A．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同
B．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢相同
C．a(chǎn)、b間電勢差與b、c間電勢差相等
D．點(diǎn)電荷q沿A、B連線的中垂線移動(dòng)，電場力不作功
9、在以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上各點(diǎn)相同的物理量是（）
A．電場強(qiáng)度B．同一電荷所受電場力
C．電勢D．同一電荷具有的電勢能
10、下述說法正確的是（）
A．在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力不作功
B．等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)大小一定相等
C．電場中電勢高處，電荷的電勢能就大
D．電場強(qiáng)度大處，電荷的電勢能就大
11、一個(gè)電荷只在電場力作用下從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做了5×10－6J的功，那么（）
A．電荷在B處時(shí)將具有5×10－6J的電勢能
B．電荷在B處將具有5×10－6J的動(dòng)能
C．電荷的電勢能減少了5×10－6J
D．電荷的動(dòng)能增加了5×10－6J
12、關(guān)于等勢面下列說法正確的是()
A．等勢面與電場線處處垂直
B．同一等勢面上的各點(diǎn)場強(qiáng)大小必定相等
C．電荷所受電場力的方向必和該點(diǎn)等勢面垂直，并指向電勢升高的方向
D．電荷從電場中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，電場力沒做功，電荷必在同一等勢面上移動(dòng)
13、以無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，下述情況中各物理量為正還是為負(fù)？
（1）負(fù)電荷周圍空間的電勢為_________值．
（2）正電荷位于某負(fù)荷電產(chǎn)生的電場內(nèi)，它的電勢能為________值．
（3）負(fù)電荷位于某負(fù)電荷產(chǎn)生的電場內(nèi)，它的電勢能為________值．

14、如圖8所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且相鄰兩等勢間的電勢差相等，一正電荷在等勢線U3上時(shí)，具有動(dòng)能20J，它運(yùn)動(dòng)到等勢線U1時(shí)速度為零，令U2＝0，那么該電荷的電勢能為4J時(shí)，其動(dòng)能為_______J．

第4節(jié)　電勢能和電勢

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃，作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍，幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢？下面是小編幫大家編輯的《第4節(jié)　電勢能和電勢》，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

第4節(jié)電勢能和電勢
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要點(diǎn)一判斷電勢高低的方法
電場具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)，描述電場的物理量有電勢、電勢能、靜電力、靜電力做功等，為了更好地描述電場，還有電場線、等勢面等概念，可以從多個(gè)角度判斷電勢高低．
1．在正電荷產(chǎn)生的電場中，離電荷越近電勢越高，在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中，離電荷越近，電勢越低．
2．電勢的正負(fù)．若以無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則正點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢為正，負(fù)點(diǎn)電荷周圍各點(diǎn)電勢為負(fù)．
3．利用電場線判斷電勢高低．沿電場線的方向電勢越來越低．
4．根據(jù)只在靜電力作用下電荷的移動(dòng)情況來判斷．只在靜電力作用下，電荷由靜止開始移動(dòng)，正電荷總是由電勢高的點(diǎn)移向電勢低的點(diǎn)；負(fù)電荷總是由電勢低的點(diǎn)移向電勢高的點(diǎn)．但它們都是由電勢能高的點(diǎn)移向電勢能低的點(diǎn)．
要點(diǎn)二理解等勢面及其與電場線的關(guān)系
1．電場線總是與等勢面垂直的(因?yàn)槿绻妶鼍€與等勢面不垂直，電場在等勢面上就有分量，在等勢面上移動(dòng)電荷，靜電力就會(huì)做功)，因此，電荷沿電場線移動(dòng)，靜電力必定做功，而電荷沿等勢面移動(dòng)，靜電力必定不做功．
2．在同一電場中，等差等勢面的疏密也反映了電場的強(qiáng)弱，等勢面密處，電場線密，電場也強(qiáng)，反之則弱．
3．已知等勢面，可以畫出電場線；已知電場線，也可以畫出等勢面．
4．電場線反映了電場的分布情況，它是一簇帶箭頭的不閉合的有向曲線，而等勢面是一系列的電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，可以是封閉的，也可以是不封閉的．
要點(diǎn)三等勢面的特點(diǎn)和應(yīng)用
1．特點(diǎn)
(1)在同一等勢面內(nèi)任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力不做功．
(2)在空間沒有電荷的地方兩等勢面不相交．
(3)電場線總是和等勢面垂直，且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面．
(4)在電場線密集的地方，等差等勢面密集．在電場線稀疏的地方，等差等勢面稀疏．
(5)等勢面是虛擬的，為描述電場的性質(zhì)而假想的面．
2．應(yīng)用
(1)由等勢面可以判斷電場中各點(diǎn)電勢的高低及差別．
(2)由等勢面可以判斷電荷在電場中移動(dòng)時(shí)靜電力做功的情況．
(3)由于等勢面和電場線垂直，已知等勢面的形狀分布，可以繪制電場線，從而確定電場大體分布．
(4)由等差等勢面的疏密，可以定性地確定某點(diǎn)場強(qiáng)的大小.

1.重力做功和靜電力做功的異同點(diǎn)如何？
重力做功靜電力做功
相似點(diǎn)重力對物體做正功，物體重力勢能減少，重力對物體做負(fù)功，物體重力勢能增加．其數(shù)值與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)靜電力對電荷做正功，電荷電勢能減少，靜電力對電荷做負(fù)功，電荷電勢能增加．其數(shù)值與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)
不同點(diǎn)重力只有引力，正、負(fù)功比較容易判斷．例如，物體上升，重力做負(fù)功由于存在兩種電荷，靜電力做功和重力做功有很大差異．例如：在同一電場中沿同一方向移動(dòng)正電荷與移動(dòng)負(fù)電荷，電荷電勢能的變化是相反的，靜電力做功的正負(fù)也是相反的
應(yīng)用由重力做功的特點(diǎn)引入重力勢能由靜電力做功的特點(diǎn)引入了電勢能
2.電勢和電勢能的區(qū)別和聯(lián)系是什么？
電勢φ電勢能Ep
物理
意義反映電場的能的性質(zhì)的物理量，即已知電勢就可以知道任意電荷在該點(diǎn)的電勢能電荷在電場中某點(diǎn)所具有的能量
相關(guān)
因素電場中某一點(diǎn)的電勢φ的大小，只跟電場本身有關(guān)，跟檢驗(yàn)電荷q無關(guān)電勢能大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢φ共同決定的
大小
正負(fù)電勢沿電場線逐漸下降，取定零電勢點(diǎn)后，某點(diǎn)的電勢高于零者，為正值；某點(diǎn)的電勢低于零者，為負(fù)值正點(diǎn)電荷(＋q)：電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同．負(fù)點(diǎn)電荷(－q)：電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相反
單位伏特V焦耳J
聯(lián)系φ＝Epq
Ep＝qφ
3.常見電場等勢面和電場線的圖示應(yīng)該怎樣畫？
(1)點(diǎn)電荷電場：等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面，越向外越稀疏，如圖1－4－5所示．
圖1－4－5
(2)等量異種點(diǎn)電荷的電場：是兩簇對稱曲面，兩點(diǎn)電荷連線的中垂面是一個(gè)等勢面．如圖1－4－6所示．在從正電荷到負(fù)電荷的連線上電勢逐漸降低，φAφA′；在中垂線上φB＝φB′.
圖1－4－6
(3)等量同種點(diǎn)電荷的電場：是兩簇對稱曲面，如圖1－4－7所示，在AA′線上O點(diǎn)電勢最低；在中垂線上O點(diǎn)電勢最高，向兩側(cè)電勢逐漸降低，A、A′和B、B′對稱等勢．
圖1－4－7
(4)勻強(qiáng)電場：等勢面是與電場線垂直、間隔相等、相互平行的一簇平面，如圖1－4－8所示．

圖1－4－8
一、電勢能
【例1】下列關(guān)于電荷的電勢能的說法正確的是()
A．電荷在電場強(qiáng)度大的地方，電勢能一定大
B．電荷在電場強(qiáng)度為零的地方，電勢能一定為零
C．只在靜電力的作用下，電荷的電勢能一定減少
D．只在靜電力的作用下，電荷的電勢能可能增加，也可能減少
答案D
解析電荷的電勢能與電場強(qiáng)度無直接關(guān)系，A、B錯(cuò)誤；如果電荷的初速度為零，電荷只在靜電力的作用下，做加速運(yùn)動(dòng)，電荷的電勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，電勢能減少，但如果電荷的初速度不為零，電荷可能在靜電力的作用下，先做減速運(yùn)動(dòng)，這樣靜電力對電荷做負(fù)功，電荷的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢能，電勢能增加，所以C錯(cuò)誤，D正確．
二、判斷電勢的高低
【例2】在靜電場中，把一個(gè)電荷量為q＝2.0×10－5C的負(fù)電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)，靜電力做功6.0×10－4J，由N點(diǎn)移到P點(diǎn)，靜電力做負(fù)功1.0×10－3J，則M、N、P三點(diǎn)電勢高低關(guān)系是________．
答案φNφMφP
解析首先畫一條電場線,如上圖所示.在中間位置附近畫一點(diǎn)作為M點(diǎn).因?yàn)橛蒑→N靜電力做正功,而負(fù)電荷所受靜電力與場強(qiáng)方向相反，則可確定N點(diǎn)在M點(diǎn)左側(cè)．由N→P靜電力做負(fù)功，即沿著電場線移動(dòng)，又因1.0×10－3J6.0×10－4J，所以肯定移過了M點(diǎn)，即P點(diǎn)位于M點(diǎn)右側(cè)．這樣，M、N、P三點(diǎn)電勢的高低關(guān)系是φNφMφP.

1.有一電場的電場線如圖1－4－9所示，
圖1－4－9
電場中A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小和電勢分別用EA、EB和φA、φB表示，則()
A．EAEB，φAφB
B．EAEB，φAφB
C．EAEB，φAφB
D．EAEB，φAφB
答案D
2．有關(guān)電場，下列說法正確的是()
A．某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，該點(diǎn)的電勢一定高
B．某點(diǎn)的電勢高，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢能一定大
C．某點(diǎn)的場強(qiáng)為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢能一定為零
D．某點(diǎn)的電勢為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢能一定為零
答案D
3．將一個(gè)電荷量為－2×10－8C的點(diǎn)電荷，從零電勢點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服靜電力做功4×10－8J，則M點(diǎn)電勢φM＝________V．若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，靜電力做功14×10－8J，則N點(diǎn)電勢φN＝________V，MN兩點(diǎn)間的電勢差UMN＝________V.
答案－25－7
解析本題可以根據(jù)電勢差和電勢的定義式解決．
由WSM＝qUSM得USM＝WSMq＝－4×10－8－2×10－8V＝2V
而USM＝φS－φM，所以φM＝φS－USM＝(0－2)V＝－2V
由WMN＝qUMN得UMN＝WMNq＝14×10－8－2×10－8V＝－7V
而UMN＝φM－φN，所以φN＝φM－UMN＝[－2－(－7)]V
＝5V
4．如圖1－4－10所示．
圖1－4－10
(1)在圖甲中，若規(guī)定EpA＝0，則EpB________0(填“”“＝”或“”)．
試分析靜電力做功情況及相應(yīng)的電勢能變化情況．
答案(1)(2)見解析
解析(1)A→B移動(dòng)正電荷，WAB0，故EpAEpB，若EpA＝0，則EpB0.
(2)甲中從A→B移動(dòng)負(fù)電荷，WAB0，EpAEpB
乙中從B→A移動(dòng)負(fù)電荷，WAB0，EpAEpB.

題型一靜電力做功和電勢能變化之間的關(guān)系
如圖1所示，
圖1
把電荷量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能__________(選填“增加”、“減少”或“不變”)；若A點(diǎn)的電勢UA＝15V，B點(diǎn)的電勢UB＝10V，則此過程中靜電力做的功為________J.
思維步步高電勢能變化和靜電力做功有什么關(guān)系？負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B，靜電力做正功還是負(fù)功？靜電力做功和電勢能的變化在數(shù)值上有什么關(guān)系？
解析將電荷從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做負(fù)功，其電勢能增加；A點(diǎn)的電勢能為EpA＝qUA，B點(diǎn)的電勢能為EpB＝qUB，靜電力做功等于電勢能變化量的相反數(shù)，即W＝EpA－EpB＝－2.5×10－8J.
答案增加－2.5×10－8J
拓展探究如果把該電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電勢能怎么變化？靜電力做功的數(shù)值是多少？如果是一個(gè)正電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，正電荷的帶電荷量是5×10－9C，電勢能怎么變化？靜電力做功如何？
答案減少2.5×10－8J增加－2.5×10－8J
解析如果把該電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，靜電力做正功，電勢能減少．靜電力做功為2.5×10－8J；如果電荷的帶電性質(zhì)為正電荷，從B點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，靜電力做負(fù)功，電勢能增加了，靜電力做負(fù)功，數(shù)值為－2.5×10－8J.
電場中的功能關(guān)系：
①靜電力做功是電荷電勢能變化的量度，具體來講，靜電力對電荷做正功時(shí)，電荷的電勢能減少；靜電力對電荷做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢能增加，并且，電勢能增加或減少的數(shù)值等于靜電力做功的數(shù)值．
②電荷僅受靜電力作用時(shí)，電荷的電勢能與動(dòng)能之和守恒．
③電荷僅受靜電力和重力作用時(shí)，電荷的電勢能與機(jī)械能之和守恒.
題型二電場中的功能關(guān)系
質(zhì)子和中子是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的．兩個(gè)強(qiáng)作用電荷相反(類似于正負(fù)電荷)的夸克在距離很近時(shí)幾乎沒有相互作用(稱為“漸近自由”)；在距離較遠(yuǎn)時(shí)，它們之間就會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的引力(導(dǎo)致所謂“夸克禁閉”)．作為一個(gè)簡單的模型，設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為F＝0，0rr1，－F0，r1≤r≤r2，0，rr2.式中F0為大于零的常量，負(fù)號(hào)表示引力．用U表示夸克間的勢能，令U0＝F0(r2－r1)，取無窮遠(yuǎn)為零勢能點(diǎn)．下列U－r圖示中正確的是()

思維步步高零勢能面的規(guī)定有何用處？無窮遠(yuǎn)處的勢能和r＝r2處的勢能是否相同？當(dāng)rr1之后勢能怎么變化？
解析從無窮遠(yuǎn)處電勢為零開始到r＝r2位置，勢能恒定為零，在r＝r2到r＝r1過程中，恒定引力做正功，勢能逐漸均勻減小，即勢能為負(fù)值且越來越小，此過程圖象為A、B選項(xiàng)中所示；rr1之后勢能不變，恒定為－U0，由引力做功等于勢能減少量，故U0＝F0(r2－r1)．
答案B
拓展探究空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場，
圖2
質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場中，微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)()
A．重力做的功相等
B．靜電力做的功相等
C．靜電力做的功大于重力做的功
D．靜電力做的功小于重力做的功
答案C
解析根據(jù)微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡可知靜電力大于重力，故選項(xiàng)C正確．由于微粒做曲線運(yùn)動(dòng)，故在相等時(shí)間間隔內(nèi)，微粒的位移不相等，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．
電勢能大小的判斷方法：
①利用Ep＝qφ來進(jìn)行判斷，電勢能的正負(fù)號(hào)是表示大小的，在應(yīng)用時(shí)把電荷量和電勢都帶上正負(fù)號(hào)進(jìn)行分析判斷．
②利用做功的正負(fù)來判斷，不管正電荷還是負(fù)電荷，靜電力對電荷做正功，電勢能減少；靜電力對電荷做負(fù)功，電勢能增加.

一、選擇題
1．一點(diǎn)電荷僅受靜電力作用，由A點(diǎn)無初速釋放，先后經(jīng)過電場中的B點(diǎn)和C點(diǎn)．點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢能分別用EA、EB、EC表示，則EA、EB和EC間的關(guān)系可能是()
A．EAEBECB．EAEBEC
C．EAECEBD．EAECEB
答案AD
解析點(diǎn)電荷在僅受靜電力作用的情況下，動(dòng)能和電勢能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能最小時(shí)，電勢能最大，故EA≥EB，EA≥EC，A、D正確．
2．如圖3所示電場中A、B兩點(diǎn)，
圖3
則下列說法正確的是()
A．電勢φAφB，場強(qiáng)EAEB
B．電勢φAφB，場強(qiáng)EAEB
C．將電荷＋q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做了正功
D．將電荷－q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢能EpAEpB
答案BC
解析場強(qiáng)是描述靜電力的性質(zhì)的物理量；電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量，二者無必然的聯(lián)系．場強(qiáng)大的地方電勢不一定大，電勢大的地方，場強(qiáng)不一定大，另根據(jù)公式Ep＝φq知，負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能反而大．
3．如圖4所示，
圖4
某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上的兩點(diǎn)．下列說法正確的是()
A．M點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢
B．M點(diǎn)場強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場強(qiáng)
C．正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能
D．將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，靜電力做正功
答案AC
解析由圖示電場線的分布示意圖可知，MN所在直線的電場線方向由M指向N，則M點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢；由于N點(diǎn)所在處電場線分布密，所以N點(diǎn)場強(qiáng)大于M點(diǎn)場強(qiáng)；正電荷在電勢高處電勢能大，故在M點(diǎn)電勢能大于在N點(diǎn)電勢能；電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，靜電力做負(fù)功．綜上所述，A、C選項(xiàng)正確．
4．兩個(gè)帶異種電荷的物體間的距離增大一些時(shí)()
A．靜電力做正功，電勢能增加
B．靜電力做負(fù)功，電勢能增加
C．靜電力做負(fù)功，電勢能減少
D．靜電力做正功，電勢能減少
答案B
解析異種電荷之間是引力，距離增大時(shí)，引力做負(fù)功，電勢能增加．
5．如圖5所示，
圖5
O為兩個(gè)等量異種電荷連線的中點(diǎn)，P為連線中垂線上的一點(diǎn)，比較O、P兩點(diǎn)的電勢和場強(qiáng)大小()
A．φO＝φP，EOEP
B．φO＝φP，EO＝EP
C．φOφP，EO＝EP
D．φO＝φP，EOEP
答案A
6．在圖6中虛線表示某一電場的等勢面，
圖6
現(xiàn)在用外力將負(fù)點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)沿直線aOb勻速移動(dòng)到b，圖中cd為O點(diǎn)等勢面的切線，則當(dāng)電荷通過O點(diǎn)時(shí)外力的方向()
A．平行于ab
B．平行于cd
C．垂直于ab
D．垂直于cd
答案D
7．如圖7所示，
圖7
固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有M、N兩點(diǎn)，已知MQNQ.下列敘述正確的是()
A．若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對該電荷做功，電勢能減少
B．若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服靜電力做功，電勢能增加
C．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則靜電力對該電荷做功，電勢能減少
D．若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再從N點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)；則該電荷克服靜電力做的功等于靜電力對該電荷所做的功，電勢能不變
答案AD
解析由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的特點(diǎn)可知，M點(diǎn)的電勢高，N點(diǎn)的電勢低，所以正電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)，靜電力做正功，電勢能減少，故A對，B錯(cuò)；負(fù)電荷由M點(diǎn)到N點(diǎn)，克服靜電力做功，電勢能增加，故C錯(cuò)；靜電力做功與路徑無關(guān)，負(fù)點(diǎn)電荷又回到M點(diǎn)，則整個(gè)過程中靜電力不做功，電勢能不變，故D對．
二、計(jì)算論述題
8．如圖8所示，
圖8
平行板電容器兩極板間有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，且?guī)д姷臉O板接地．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(不計(jì)重力)從x軸上坐標(biāo)為x0處靜止釋放．
(1)求該粒子在x0處的電勢能Epx0.
(2)試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能與電勢能之和保持不變．
答案(1)－qEx0(2)見解析
解析(1)粒子由x0到O處靜電力做的功為：
W電＝－qEx0①
W電＝－(0－Epx0)②
聯(lián)立①②得：Epx0＝－qEx0
(2)在x軸上任取兩點(diǎn)x1、x2，速度分別為v1、v2.
F＝qE＝ma
v22－v21＝2a(x2－x1)
聯(lián)立得
12mv22－12mv21＝qE(x2－x1)
所以12mv22＋(－qEx2)＝12mv21＋(－qEx1)
即Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1
故在其運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能和勢能之和保持不變．
9.
圖9
一根對稱的“∧”型玻璃管置于豎直平面內(nèi)，管所在的空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場E.質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的小球在管內(nèi)從A點(diǎn)由靜止開始沿管向上運(yùn)動(dòng)，且與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，管AB長為l，小球在B端與管作用沒有能量損失，管與水平面夾角為θ，如圖9所示．求從A開始，小球運(yùn)動(dòng)的總路程是多少？
答案ltanθμ
解析由題意知小球所受合力沿玻璃管斜向上，
即qEsinθmgsinθ＋Ff，小球所受管壁彈力垂直管壁向下，作出受力分析如右圖所示．小球最終靜止在“∧”形頂端，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)的總路程為x，由動(dòng)能定理知：qElsinθ－mglsinθ－μ(qEcosθ－mgcosθ)x＝0，解得x＝ltanθμ.
10．如圖10所示，
圖10
一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量＋q，質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用．
(1)求小環(huán)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度vA是多少？
(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力FB是多少？
答案(1)qErm(2)6qE
解析(1)小球在A點(diǎn)時(shí)所受的靜電力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律得：qE＝mv2Ar
解得vA＝qErm
(2)
在B點(diǎn)小球受力如右圖所示，小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理
qE2r=
在B點(diǎn)，F(xiàn)B、qE的合力充當(dāng)向心力：
,得

高中物理《電勢能和電勢》教學(xué)設(shè)計(jì)

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來，使教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。那么如何寫好我們的教案呢？下面是小編精心為您整理的“高中物理《電勢能和電勢》教學(xué)設(shè)計(jì)”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

高中物理《電勢能和電勢》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材內(nèi)容分析

本節(jié)課為人教版物理教材選修3-1第一章第四節(jié)電勢能和電勢部分內(nèi)容，是學(xué)生在初步接觸了電場、電場強(qiáng)度、勻強(qiáng)電場基本知識(shí)之后的深入探討電場性質(zhì)的復(fù)雜內(nèi)容，內(nèi)容抽象，學(xué)生不容易建立物理情境。本節(jié)內(nèi)容與以往的知識(shí)內(nèi)容也沒有與太多的聯(lián)系，唯一具有可比性的內(nèi)容便是重力勢能，對于學(xué)生來說是難點(diǎn)中的難點(diǎn)。但是學(xué)生對于本節(jié)知識(shí)內(nèi)容的理解卻是學(xué)習(xí)后面知識(shí)的基礎(chǔ)，對于學(xué)生認(rèn)識(shí)未知世界有著至關(guān)重要的作用。是學(xué)生從形象思維到抽象思維建立的良好契機(jī)。

二、教學(xué)目標(biāo)（知識(shí)，技能，情感態(tài)度、價(jià)值觀）

1．學(xué)生通過探究活動(dòng)得出電場力做功特點(diǎn)；通過復(fù)習(xí)功是能量轉(zhuǎn)化的量度建立電勢能的概念；通過重力做功與重力勢能之間的關(guān)系掌握電勢能和電場力做功之間的關(guān)系。

2．學(xué)生通過復(fù)習(xí)舊知掌握新知，掌握知識(shí)的遷移方法；通過形象的類比理解抽象的知識(shí)內(nèi)容，初步掌握建立模型構(gòu)建新知識(shí)的技能。

3.學(xué)生通過最初狀態(tài)下建立的物理概念與實(shí)際的沖突，體會(huì)適應(yīng)社會(huì)的重要，建立正確的人生觀和價(jià)值觀。

三、學(xué)習(xí)者特征分析

學(xué)生處于高一末期，思維形式開始由形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)化，并且有著非常迫切的愿望沖破自己的思維限制。建立生活中沒有且不容易建立的模型對于高一學(xué)生來說存在一定的困難，但是學(xué)生在這個(gè)年齡段卻有著追求真理、勇于探索的特點(diǎn)，正是培養(yǎng)建立抽象思維的最佳時(shí)期。

四、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

本節(jié)課通過預(yù)設(shè)學(xué)生已知與未知之間的沖突，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，建構(gòu)物理模型；引導(dǎo)學(xué)生注意自己思維形式的變化激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；通過課件，演示重力勢能和電勢能之間的類比突破教學(xué)難點(diǎn)；通過適當(dāng)采用探究、合作相結(jié)合的教學(xué)模式和設(shè)計(jì)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果。

五、教學(xué)環(huán)境及資源準(zhǔn)備

根據(jù)本節(jié)課不容易尋找生活中的原型的特點(diǎn)，采用多媒體課件建立情境，用到多媒體課件，采用網(wǎng)上下載和改編的形式準(zhǔn)備課件資源；教學(xué)過程中的小組合作探究，需要建立學(xué)習(xí)小組。

六、教學(xué)過程

教學(xué)過程

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

設(shè)計(jì)意圖及資源準(zhǔn)備

導(dǎo)入

通過前幾節(jié)課的研究請同學(xué)們回答我畫的是什么？

放入正電荷后，正電荷會(huì)怎樣？放入負(fù)電荷后呢？

什么是功？什么是能？功和能之間的有什么聯(lián)系？

上面的兩種電場是怎樣形成的?

教師總結(jié)：電場的方向與正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反。說明在原始狀態(tài)下討論電場時(shí)是以正電荷進(jìn)行的，沒有辦法負(fù)電荷只能順應(yīng)這個(gè)規(guī)定。就好比右撇子和左撇子，只有適應(yīng)。

學(xué)生回答1：

電場

勻強(qiáng)電場

正電荷形成的電場

受力（正電荷向右、負(fù)電荷向左）繼而將在電場力作用下運(yùn)動(dòng)。

電場的基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。

學(xué)生回答2：功的概念、

（引導(dǎo)學(xué)生建立能的概念）

功是能量轉(zhuǎn)化的量度。

學(xué)生回答3：

①勻強(qiáng)電場

②正電荷形成的場

復(fù)習(xí)舊知為學(xué)習(xí)新知鋪平道路掃清障礙

使同學(xué)明白適應(yīng)不能改變的規(guī)則。

小組合作探究1：討論勻強(qiáng)電場中電場力做功的特點(diǎn)

學(xué)生展示

今天我們接著來學(xué)習(xí)電場的相關(guān)知識(shí)

B,N
AM

W=FScos=EqL說明在勻強(qiáng)電場中電場力做功只和始末位置有關(guān)與路徑無關(guān)并利用微分化理論證明在ANB曲線中仍然成立

小組合作探究2：上面的結(jié)論在普通場中成立嗎？為什么？

教師介紹演繹和推理的思維方法

成立

同樣可以用微分的辦法證明

提高學(xué)生理性的認(rèn)識(shí)

小組合作探究3：以正電荷為例討論在靜止的電荷在只受電場力作用時(shí)，放入電場中以后
問題1：小球的動(dòng)能如何變化？

問題2：什么力做功？

問題3：說明什么問題

這種能與電場和放入電場的試探電荷都有關(guān)，我們稱之為電勢能。大小與放入的位置有關(guān)，放在A位置和B位置，到達(dá)C位置的動(dòng)能大小不同。

什么是電勢能呢？

學(xué)生回答1：動(dòng)能增加

學(xué)生回答2：電場力做功
學(xué)生回答3：有另外一種能減少

學(xué)生回答4：

層層深入，化繁為簡。逐步遞進(jìn)，建立模型

學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)與課堂小結(jié)

思考并回答解釋相關(guān)問題

學(xué)生獨(dú)立思考

小組合作研討

學(xué)生個(gè)人展示

學(xué)以致用、成功體驗(yàn)

設(shè)計(jì)思考緊密聯(lián)系本節(jié)內(nèi)容的兩道問題

小組合作探究

設(shè)計(jì)探究問題：解釋決定相鄰明紋或暗紋的因素

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

小組分工合作

探究事物本質(zhì)

學(xué)無止境，吸引學(xué)生注意，鋪墊下節(jié)內(nèi)容

自制實(shí)驗(yàn)儀器，培養(yǎng)動(dòng)手能力。

流程圖:可選過程:1、現(xiàn)象2、條件3、明暗決定：明：λ的整數(shù)倍暗：0.5λ的奇數(shù)倍教學(xué)流程圖

流程圖:可選過程:提出問題分組實(shí)驗(yàn)引出下節(jié)流程圖:可選過程:學(xué)習(xí)效果檢驗(yàn)流程圖:可選過程:小組探究知識(shí)遷移學(xué)生展示流程圖:可選過程:演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察流程圖:可選過程:生活圖片導(dǎo)入

七、教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

1、內(nèi)容：針對學(xué)生在小組探究、合作學(xué)習(xí)、過程參與、情感態(tài)度、學(xué)習(xí)效果、成功體驗(yàn)等幾個(gè)方面進(jìn)行小組與小組之間的自評、互評；組內(nèi)成員之間的自評互評；教師對每個(gè)小組的評價(jià)。力求給出學(xué)生在課堂上表現(xiàn)的客觀準(zhǔn)確的評價(jià)。

2、方式：下發(fā)表格

3、結(jié)果：計(jì)入物理科目考核以及班級(jí)對學(xué)生考核。

八、幫助和總結(jié)

通過準(zhǔn)備本堂課，對于新課程改革后的教學(xué)大綱以及理念有了更加深入的理解?？偨Y(jié)本堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)以及教學(xué)過程，充分體現(xiàn)了學(xué)生為本的教育理念，充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性，有利于學(xué)生對于知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)能夠獲得成功的體驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，真正的做到，樂學(xué)、會(huì)學(xué)、學(xué)會(huì)。拉近了師生之間的感情，拉近了知識(shí)與學(xué)生之間的距離。因此在以后的教學(xué)過程，應(yīng)該充分把握教材本身的知識(shí)以外，還應(yīng)該充分挖掘身邊的資源為教育教學(xué)服務(wù)。