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2014-06-23
三、电势
我们通过静电力的研究认识了电场强度,现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量──电势。它同样是表征电场性质的重要物理量度。
通过类比可见,若用左图中的Ep/m,或右图中的Ep/q,它们的值是相同的。
如何来表征这个相同的量呢?
让学生很快能想到用比值定义法来定义物理量,对知识活学活用。
上面讨论的是特殊情况,下面我们来讨论一般情况:(如图)
EpA=qE场Lcosθ
可见,EpA与q成正比,即电势能跟电荷量的比值EpA/q都是相同的。对电场中不同位置,由于L与θ可以不同,所以这个比值一般是不同的。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,是由电场中这点的位置决定的,跟试探电荷本身无关。
得出结论后,引导学生类比电场的得来过程,提出新的物理量──电势。
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值,叫做这一点的电势。用φ表示。 表达式:φ=Ep/q (与试探电荷无关)
2.电势是标量,它只有大小没有方向,但有正负。
3.单位:伏特(V) 1V=1J/C
物理意义:电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J,则该点的电势就是1V。
以上结论由学生得出,自己能用所学知识进行简单的描叙,培养相关应用归纳知识的能力。
(三)合作探究、精讲点播思索:
如何来判断电势的高低呢?
让学生明白:根据静电力做功的正负,判断电势能的变化,进而判定电势的高低。现通过具体情景来进行分析。
4.电场线指向电势降低的方向。
电势顺线降低;顺着电场线方向,电势越来越低。
与电势能相似,我们知道Ep有零势能面,因此电势也具有相对性。
引导学生得出:应该先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势。
5.零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择。因此电势有正负之分,是由于其零电势的选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。
与零电势能的位置规定是否有相似之处呢?
与知识进行类比,从前面的结论中领会到知识的相通性,能对知识进行类比应用。
(四)反思总结、当堂检测
【思考与讨论】参看书上的问题进行思考与讨论,然后思考若是q当做负电荷来进行研究,其结果是否一样呢?
四、等势面
在地理课上常用等高线来表示地势的高低。今天我们学习了电势的知识后,那我们可以用什么来表示电势的高低呢?
学生:在电场中常用等势面来表示电势的高低。
1.等势面:电场中电势相同的各点构成的面。
【体验性实践】寻找等势面:找正点电荷和带电平行金属板中的等势面。
通过体验性实践活动,让学生明白到如何去寻找等势面,达到对后续结论探究创设前置氛围。
观看挂图,从中寻找不同电场中等势面的不同和相同点,进行合理猜想。
2.等势面与电场线的关系
⑴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,静电力不做功。
WAB=EpA-EPb=qφA-qφB=0
讨论:什么情况下会出现力做功为零的情况?
引导分析得出:F⊥v
⑵电场线跟等势面一定垂直,即跟电场强度的方向垂直。
引导学生用反证法达到证明的目的,加深对知识点的应用。
而沿着电场线的方向,电势越来越低。
归纳总结可得出: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。
若两个相邻的等势面间的电势之差是相等的,则能得到书上图1.4-5的图形。观看图形或挂图,结合电场线的特点,可得出结论。
⑶等势面越密,电场强度越大。
⑷等势面不相交、不相切。
3.应用等势面:由等势面描绘电场线
方法:先测绘出等势面的形状和分布,再根据电场线与等势面的关系,绘出电场线的分布,于是我们就知道电场的情况了。
【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场分布。
加强体验性实验的教学,让学生形成深刻印象,达到对知识应用能力的提高。
九【板书设计】
第四节、电势能和电势
一、静电力做功的特点
结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。
二、电势能
1.电势能: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,这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。
2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系
WAB= -(EpB-EpA)=EpA-EPB
3.求电荷在某点处具有的电势能
4.零势能面的选择
三、电势
1.定义:φ=EP/q
2.电势是标量,它只有大小没有方向,但有正负。
3.电场线指向电势降低的方向。电势顺线降低;顺着电场线方向,电势越来越低。
4.零电势位置的规定。
四、等势面
1.等势面:电场中电势相同的各点构成的面。
2.等势面与电场线的关系
3.应用等势面:由等势面描绘电场线
【体验性实验】测绘两个异种点电荷的静电场。
十【教学反思】
通过实践教学,重在让学生有对比的观点去学习物理知识。课中多次用到类比的物理思想,让学生对知识有更多的牵连,能对前面的知识达到灵活的应用,牵带多种方法学习物理知识,同时也反映出了选修3-1的设计思想。
总结:高二物理教案:电势能和电势教案就为大家介绍到这儿了,希望小编的整理可以帮助到大家,祝大家在精品学习网学习愉快。
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