点:理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
难点:掌握电势能与做功的关系,并能用此解决相关问题。
教学过程:
(一)复习前面相关知识
1.静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。
2.复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么能转化为试探电荷的动能?引入新课。
(二)进行新课
1.静电力做功的特点
结合课本图1。41(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B
电场力做功的情况。
q沿直线从A到B
q沿折线从A到M、再从M到B
q沿任意曲线线A到B
结果都一样即:WqELAMqELABcos
【结论】:在任何电场中,静电力移动电荷所做的功,只与始末两点的位置有关,而与电荷的运
动路径无关。
与重力做功类比,引出:
2.电势能
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
叫做电势能。
静电力做功与电势能变化的关系:
静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为:WAB
EPA
EPB
注意:
①.电场力做正功,电荷的电势能减小;电场力做负功,电荷的电势能增加
②.电场力力做多少功,电势能就变化多少,在只受电场力作用下,电势能与动能相互转化,
而它们的总量保持不变。
③.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。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。
④.求电荷在电场中某点具有的电势能
电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W
的。即EPW
⑤.求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低
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f将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A点电势能大于在B点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。
⑥电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能,应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定:P19(大地或无穷远默认为零)所以: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电势能位置时电场力所有
做的功。如上式若取B为电势能零点,则A点的电势能为:EPAWABqELAB
举例分析:对图1。41中的各量附与一定的数值,后让学生计算。(1课时)3.电势表征电场性质的重要物理量度r