《高中物理《電場力做功與電勢能》教案2 魯科版選修3-1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理《電場力做功與電勢能》教案2 魯科版選修3-1(5頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課 題
§2.1電場力做功與電勢能
課 型
新授課(課時)
教 學(xué) 目 標(biāo)
(一) 知識與技能
理解靜電力做功的特點、電勢能的概念、電勢能與電場力做功的關(guān)系。
(二)過程與方法
通過與前面知識的結(jié)合,理解電勢能與靜電力做的功的關(guān)系
(三)情感態(tài)度與價值觀
嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實際問題,增強科學(xué)探究的價值觀。
教學(xué)重點、難點
重點:理解掌握電勢能概念及意義。
難點: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) 方 法
探究、講授、討論、練習(xí)
教 學(xué) 手 段
多媒體課件
教 學(xué) 活 動
教學(xué)
2、過程:
(一)復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識
1.靜電力、電場強度概念,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能入手,提出問題:是什么能轉(zhuǎn)化為試探電荷的動能?引入新課。
(二)進(jìn)行新課
1.靜電力做功的特點
結(jié)合課本圖1。4-1(右圖)分析試探電荷q在場強為E的均強電場中沿不同路徑從A運動到B電場力做功的情況。
(1) q沿直線從A到B
(2) q沿折線從A到M、再從M到B
(3) 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,靜電力移動電荷所做的功,只
3、與始末兩點的位置有關(guān),而與電荷的運動路徑無關(guān)。
與重力做功類比,引出:
2.電勢能
(1) 電勢能:由于移動電荷時靜電力做功與移動的路徑無關(guān),電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做電勢能。
(2) 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??;電場力做負(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具有的電勢能都為正,負(fù)電荷在任
一點具有的電勢能都為負(fù)。
在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電
4、荷在任意一點具有的電勢能都為負(fù),負(fù)電荷在任意一點具有的電勢能都為正。
④.求電荷在電場中某點具有的電勢能
電荷在電場中某一點A具有的電勢能EP等于將該點電荷由A點移到電勢零點電場力所做的功W的。即EP=W
⑤.求電荷在電場中A、B兩點具有的電勢能高低
將電荷由A點移到B點根據(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點電勢能大于在B點的電勢能,反之電場力做負(fù)功,電勢能增加,電荷在B點的電勢能小于在B點的電勢能。
⑥電勢能零點的規(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)于電勢能零點的規(guī)定:(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)
所以:電荷在電場中某點的電
5、勢能,等于靜電力把它從該點移動到零電勢能位置時電場力所有做的功。如上式若取B為電勢能零點,則A點的電勢能為:
【例】如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點電荷Q,A、B是細(xì)桿上的兩點,點A與Q、點B與的連線與桿的夾角均為=37°。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下,通過A 點時加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B點時的加速度和速度的大小。
【解析】求小球至B的加速度,從受力分析出發(fā),探求小球在A、B兩點的受力情況,從而確定加速度的關(guān)系。
在A處,小球受力如圖所示,由題意可知:
K·……⑴
在B處,小球受力如圖所示,由題意
6、可知:
K·……⑵
由⑴、⑵得a=2g=20m/s2
小球從A到B受到的合力為變力,故不宜用牛頓定律和運動學(xué)公式求解,抓住A、B處在等勢面上由A到B電場力做功為零這個特點,用動能定理求解。
mghAB=
解得vB=5m/s
學(xué)
生
活
動
作 業(yè)
課后作業(yè)P29 1-3
板 書 設(shè) 計
一、靜電力做功的特點:
與路徑無關(guān),只與起點和終點的位置有關(guān)
二、電勢能:電荷在電場中具有的勢能
1、靜電力做的功等于電勢能的減少量:
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
2、電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功
3、電勢能是相對的,須建立零勢能參考面。
電勢能有正負(fù)之分,負(fù)值表示比零還要小
高中物理課堂教學(xué)教案 年 月 日
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