21電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能教案魯科版必修31

1、課 題§2.1電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能課 型新授課(課時(shí)）教 學(xué) 目 標(biāo)（一） 知識(shí)與技能理解靜電力做功的特點(diǎn)、電勢(shì)能的概念、電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系。（二）過(guò)程與方法通過(guò)與前面知識(shí)的結(jié)合，理解電勢(shì)能與靜電力做的功的關(guān)系（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(wèn)題，增強(qiáng)科學(xué)探究的價(jià)值觀。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：理解掌握電勢(shì)能概念及意義。難點(diǎn)：掌握電勢(shì)能與做功的關(guān)系，并能用此解決相關(guān)問(wèn)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(dòng)教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識(shí)1靜電力、電場(chǎng)強(qiáng)度概念，指出前面我們從力的性質(zhì)研究電場(chǎng)，從

2、本節(jié)起將從能量的角度研究電場(chǎng)。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(wèn)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(chǎng)強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)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?gòu)腗到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(chǎng)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(wú)關(guān)。與重力做功類比，引出：2電勢(shì)能（1） 電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)

3、，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。（2） 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系： 靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化量。寫成式子為：注意：電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加電場(chǎng)力力做多少功，電勢(shì)能就變化多少，在只受電場(chǎng)力作用下，電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。求電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)A具有的電勢(shì)能EP等于將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功W的。即

4、EP=W求電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，反之電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能。電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定若要確定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能，應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中電勢(shì)能的零位置。關(guān)于電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）所以：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所有做的功。如上式若取B為電勢(shì)能零點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢(shì)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(diǎn)電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與的

5、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(guò)A 點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度為3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B點(diǎn)時(shí)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(diǎn)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·在B處，小球受力如圖所示，由題意可知：K·由、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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，抓住A、B處在等勢(shì)面上由A到B電場(chǎng)力做功為零這個(gè)特點(diǎn)，用動(dòng)能定理求解。mghAB=解得vB=5m/s學(xué) 生活 動(dòng) 作 業(yè) 課后作業(yè)P29 1-3板 書 設(shè) 計(jì)一、靜電力做功的特點(diǎn)： 與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)二、電勢(shì)能：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能1、靜電力做的功等于電勢(shì)能的減少量： WAB=EPA-EPB 靜電力做正功，電勢(shì)能減少 靜電