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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第一课时（一）创设问题情形1复习静电力、电场强度概念,指出前面我们从力的性质争论电场,从本节起将从能量的角度争论电场；起到一个承上启下的过渡作用；2创设问题情形：在匀强电场中某电由静止释放一摸索电荷,静电力将对摸索电荷做功使摸索电荷获得动能,是什么能转化为摸索电荷的动能呢？这种能又该如何量度呢？从而引入新课；（二）新课教学1、熟悉电场力做功的特点依据“ 功是能量转化的量度” 的思想,要争论问题情境中的能量转化,不妨先从争论电场力做功的问题,自然过渡到分析电场力做功的特点；出现问题 1：让摸索电荷q 在电场强度为E 的匀强电场中
2、沿几条不同路径从A 点运动到 B 点A、B 沿场强方向的距离为L ,运算这几种情形下电场力对电荷所做的功；沿电场线方向运动时,依据恒力做功的运算方法：WF|AB|qEL| ；沿与电场线有肯定夹角的直线运动时,依据恒力做功的运算方法：WF|AB|cos qEL ；沿任一曲线路径运动时,依据选取微元“ 化曲为直” 的思想,求功的累加可得：WW1W2 W3 qEL | 分析三种情形下的做功的数据结果,结合详细的问题情形,得出初步结论： 匀强电场中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；出现问题 2：让摸索电荷q 在非匀强电场中沿几条不同路径从A 点运动到 B 点,请你尝试
3、运算几种情形下电场力对电荷所做的功,你又有什么新的发觉？依据选取微元“ 化变为恒、化曲为直” 的思想,通过分析运算,进一步得出：上述结论在非匀强电场中也是成立的；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载出现问题 3：过去学过的哪种力做功也具有与电场力做功相像的特点？请你列举出它们的相像点；接着引导同学熟悉到依据这种相像性,我们可以采纳类比争论的方法来熟悉电场力做功问题,这就为我们争论开头提出的问题供应了有效的路径；老师讲授： 重力场中, 被举高的物体由于受到重力作用总有下落的趋势,而在下落过程中重力做功
4、的多少跟路径无关,只跟初末位置有关,因此, 我们说重力场中物体具有重力势能,那么, 摸索电荷在电场中受到电场力总有沿电场力方向运动的趋势,而且电场力做功也跟路径无关, 只跟初末位置有关,那么电场中电荷应当也具有一种势能,我们给它取个名字就叫静电势能,简称电势能；电势能用 电势能也是电荷和电场所共有；Ep 表示；就像重力势能是由物体和地球共有一样,出现问题 4：重力场中,重力做功的过程中相伴着重力势能与其他形式能量的转化,那么,电场力做功过程中是否也有电势能与其他形式能量的转化呢？请分析开头提出的问题,谈谈你的熟悉； 同学发言后总结出, 开头提出的问题中, 就是电势能转化为摸索电荷的动能；接着引
5、导同学结合重力场类比定性分析静电力做功与电势能变化的关系通过学问的类比,让同学能从中感受到新学问的得出也可以通过已有猎取；出现问题 5：静电力做功与电势能变化之间有何定量关系呢？引导同学熟悉到：电场力做多少功,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,而他们总量保持不变；故有 W AB EKB -EKA EpAEpB（ EpBEpA）Ep 出现问题 6：如下图, 如何确定物体在 A 点的重力势能呢？通过类比,你认为如何确定摸索电荷在 A 点的电势能比较恰当？同学发表观点, 老师引导同学熟悉只有先确定零电势能位置,电势能才有确定的值；根据功能关系可知, 电荷在电场中某点所具有的
6、电势能的大小就等于将该电荷从该点移动到零名师归纳总结 电势能位置电场力所做的功；即EpAW A0第 2 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载也就是说,电荷在某点的电势能, 等于静电力把它从该点移动到零电势能位置所做的功；最终, 留意提示同学两点,一是通过类比推理得到的熟悉仍需要经过试验的检验,当然前面的类比得到的熟悉已经经受住了试验的检验,证明是正确的； 二是进行类比的两个对象之间也可能存在本质的差异,因此,要留意他们的不同；然后组织同学争论教材P19 上面的争论沟通,熟悉到静电力做功与重力做功的不同：任何物体所受到的重
7、力方向都是一样的,因此无论哪个物体,沿某一确定的路径移动时,重力做功的正负是一样的,电势能与其他形式能量的转化方向也是一样的,但由于不同种电荷在同一电场中所受到的电场力方向不一样,因此在电场中沿着一条确定的路径移动正负电荷时,电场力做功的正负是不一样的,电势能与其他形式能量的转化方向也是不一样的；但WAB EKB -EKAEpAEpB（ EpBEpA）Ep 这一关系是一样的；因此,比较电荷在电场中两点所具有的电势能高低时,第一要弄清正、 负电荷在电场中受力情形和运动情形,然后依据电场力做功情形和对应的电势能变化情形再进行判定；以上设计通过对内容的适度拓展,引导同学能通过自己对不同事例的分析,意
8、识到对问题考虑的全面性, 同时能正确熟悉到在分析问题时仍应当摸索问题的不同侧面,达到对问题的全面解决；提高思维的深度和发散才能,达到“ 以训练同学的物理思维为核心,以提升学生的科学探究才能为重点” 的目的；（三）小结课堂内容重点是运用类比的方法争论问题,以及所得到的电势能的学问；（四）作业设计主要设计两方面的作业,一是表达类比争论重力场和静电场的问题,二是表达电场力做功与电势能变化之间关系的定性和定量分析,小的问题；以及比较电荷在电场中两点所具有的电势能大其次课时（一）创设问题情境名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - -
9、学习必备 欢迎下载在静电场中移动电荷,电场力要对电荷做功,电荷与电场共有的电势能也会发生变化,这充分说明静电场具有能量；那么,我们怎样来描述静电场的能的性质呢？（二）新课教学出现问题 1：由于电荷在电场中具有电势能,那么,能不能就用某个电荷在电场中某点所具有的电势能大小来反映电场中该点的能的性质呢？同学争论后, 熟悉到要反映该点的能的性质,意味着所挑选的物理量应当只与场源电荷以及被争论点在电场中的位置有关,然而即使挑选同一零电势能位置,在电场中同一点,放置不同的电荷,电荷所具有的电势能也不同,跟电荷的电荷量和电性均有关系,也就是说,某一电荷在该点的电势能并不能精确表征电场中该点的性质；出现问题
10、 2：那么在争论的问题情境中,既然电势能的值跟电荷本身电性和电荷量均有关,说明用摸索电荷在电场中某点所具有的电势能来表征电场中该点具有的能的性质是不恰当的, 那么,类比表征电场力的性质的物理量电场强度的建立,来表征呢,为排除摸索电荷本身对问题的干扰你想到了什么？能不能构建一个新的物理量以在匀强电场中沿电场线方向移动电荷为争论背景,分析电荷在A、B 两点间移动时电场力做功情形和电势能的变化情形：检验电荷电荷量 Q q 2q 3q -2q -3q 电荷从 A 点移动到 B 点qEl 2qEl 3qEl -2qEl -3qEl 时电场力做的功电荷在 A、B两点电势能qEl 2qEl 3qEl -2q
11、El -3qEl 的变化 EpAEpB电荷在 A、B两点电势能El El El El El 的变化与电荷量的比值（EpAEpB）/Q 通过分析争论, 同学发觉, 电荷在电场中某两点之间移动时,电荷的电势能的变化量与该电荷的电荷量的比值是一个不变量,这个不变量是不是只与场源电荷以及被争论点在电场中的位置有关呢？它能够表征电场的能的性质吗？老师引导同学进行理论推导：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载W AB/q= E pA-EpB/q= E pA/q-EpB/q 在匀强电场中摸索,EpA/q=W A0
12、/q=qEl A0/q=El A0, 可见 EpA/q 是一个只与电场本身因素有关的一个量,这个量只由电场本身性质和在电场中的位置打算, 而这个量又直接与电荷在电场中所具有的电势能相关联,可见, 这个量应当可以反映电场中不同位置的能的性质,这就是我们查找的表征电场的能的性质的物理量；于是定义电势 A=EpA/q,介绍电势的单位等；立即说明： 电场中在选定零电势能位置后,假如电荷位于该位置时,电势能为零, 因此,该点的电势也为零,也就是说, 电势能为零的位置也就是电势为零的位置；而对于电场中一个确定的位置, 假如挑选不同的位置作为零电势能位置,就电荷在这一确定位置的电势能就具有不同的值,由电势的
13、定义可知,这一确定位置的电势也具有不同的值；画图分析：对确定的点 A,当分别选取 B 和 C 为电势为零的位置,就 A 点的电势有不同的值；这说明, 确定电场中某点的电势第一要确定电势为零的位置,也就是参考位置 （或者电势能为零的位置）；而挑选好参考位置后, 某点的电势值就是该点相对电势为零的位置的电势高低；立即引导：在选定零电势能位置后,依据电势的定义式,可以变形得到A=EpA/q=W A0/q,在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势这就是说, 电场中某点的电势,点）时电场力所做的功；出现问题 3：请你分析在挑选无穷远处为电势为零的位置,那么,正负点电荷电场中各点的电势的数值有何不
14、同？同学争论后得出：由电势的定义知,如挑选无穷远处为电势为零的位置,在正电荷电场中,各点电势均为正值,在负电荷电场中,各点电势均为负值；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载出现问题 4：与重力场中移动物体类比,电势相当于一个什么量？（试图通过类比实现概念的同化）同学争论得出, 重力场中 Ep/m=gh ,其中 h 也是被争论位置相对选取的零高度位置间的相对高度,这个比值 gh 也是只与重力场本身强弱以及被争论点在重力场中的位置有关的量,反映的也是重力场中某点的能的性质；接着讲解：由上推理可知,W A
15、B/q= E pA-EpB/q= E pA/q-EpB/q= A- B,这就是表示电场中两个位置之间的电势之差,我们称之为电势差,记为 UAB,于是有UAB= A- B=W AB/q 出现问题 5：电势差 UAB 所能表征的物理含义是什么呢？同学发表见解后,老师引导同学分析电势差的物理意义：回到课前探究的问题看,在电场中 A 、B 两点间移动电荷所做的功与被移动电荷的电荷量的比值同样与被移动电荷无关,是一个只跟电场本身以及两点间位置有关的量,而电场力做功的过程中必定相伴着电势能的转化,因此,电势差就应当是反映电场中两个位置间的能的性质的物理量；出现问题 6：依据以上分析知道, 我们定义电场中
16、A 、B 两点之间的电势差 UAB = W AB /q,如将同一电荷从 B 处移动到 A 处,运算得到的电势差与从 A 处移动到 B 处得到的电势差相同吗？为什么？名师归纳总结 同学发表见解, 老师引导得出： 同一电荷受力方向确定,移动方向不同时,所做功的正第 6 页,共 10 页负不同,因此由UAB = W AB/q 运算得到的电势差也不同,而且有U AB=UBA, 又 UAB =A- B,U BA=B- A,可见, 电势差应当有正负,挑选的初末位置不同,这两点之间的电势差可能为正,也可能为负, 而这个正负正好说明初末位置间电势的相对高低；即 UA B0,表示 AB,反之,就说明 AB；-
17、- - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载接着讲授： 定义电势差一方面能够反映电场中两个位置之间能的性质,也就是说, 不管在确定的两点之间移动什么电荷,这两点间储存或释放电势能的性质是肯定的,另一方面,对于一个确定的电荷在这两点之间移动时,电场力做功的多少可以直接由 W AB=q U AB 得到,考虑正负电荷在电场中沿同一路径移动时,所受电场力方向不同,也就打算了电场力做功的正负不同, 而 U AB 自身有正负, 为了便利, 在运算在确定的初末位置两点之间移动电荷时,只需带上电荷的正负,就能区分做功的正负；因此,留意,利用W AB=qU AB 进
18、行运算时,务必带上各量的符号,假如不带上符号, 就必需依据电荷移动方向和电场力的方向判定功的正负；之后,组织同学尝试解决教材 P21 例题；最终依据例题解决情形总结：（1）应用 UAB = W AB /q 进行运算时,务必留意带上各量的正负符号； （2）留意电势差下角标的含义,留意对应相应的初末位置；（3）电场中某点电势的值与零电势点的选取有关,但是两点间的电势差与零电势点的选取无关；立即指出： 为了争论问题的便利,理论上对于有限大的带电体,其在距带电体无穷远处的电场强度很小, 趋近于零,电势变化非常缓慢, 可以认为无穷远处是一个电势稳固的区域,对于几乎一切实际的静电场问题,都存在着具有上述特
19、点的无穷远点,这是它们普遍的共同点,因此,把无穷远点选为电势零点,既普遍适用又便利自然；而在处理实际问题时,由于地球就可以看作是这样的电势稳固的大导体,以大地作为电势的参考,并规定地球的电势为零；这样就有了一个统一的标准；地球上任何地方的带电体都能便利而牢靠地和地球比较,从而确定其电势； 这就为解决问题带来了很多的好处；大地作为电势零点；最终指出 :正由于挑选不同位置作为电势零点时,因此, 物理学中通常选取无穷远处或电场中某一点的电势的数值也会转变,但电场中某两点之间的电势差却保持不变,这为争论问题带来了便利,也因此,在物理学中,关注电场中两点的电势差往往不关注两点的电势更重要；（三）小结本课
20、内容（四）作业设计名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载留意重点选取突出以下四方面的习题：1、依据电场力做的功分析电场中两点的电势差的问题, 2、电势高低比较问题,3、电场力做功与电势能变化关系的问题,4、电荷在电场中两点所具有的电势能大小的比较问题；第三课时（一）创设问题情形1、 简洁点评上节课的作业2、 问题引入：（ 1） 关于电场中某点的电势,我们是如何定义的？分析：选取一个零电势点,电场中某点的电势数值上等于将单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）的电场所做的功；（ 2） 如图在点电荷的电场
21、中有一点 A,你如何确定 A 点的电势？分析： 第一选取一零电势点,将一单位正电荷从 A 点移到零电势点,电场力做了多少功,就 A 点的电势就是多少伏；当取无穷远处为零电势点,且把 1C 的电荷从 A 和 A移到无穷远,电场力所做的功分别为WA 和 W A ,假如 W A=W A ,就 A= A ；而在点电荷电场中, 与 A 点电势相等的点有很多个,我们可以把这些点连到一起,构成等势线或等势面,这节课我们将争论有关等势面的特点；点线 面（二）新课教学1、定义等势面,同时类比等高线描述高度；介绍等差等势面；2、争论等势面的性质并熟悉几种典型电场的等差等势面外形出现问题 1：等势面上两点间的电势差
22、是多少？沿等势面移动电荷时,电场力做功情形如何？名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在此基础上, 与同学们一起总结出等势面的第一条性质：电场力不做功；1沿等势面移动电荷时,出现问题 2：由电场力做功的定义式W=E qscos 分析,电荷在电场中沿等势面移动时, 电场力对电荷不做功？说明白电场力方向与等势面之间存在什么特殊的几何关系？在同学争论的基础上,引导同学得出：2.等势面与电场线垂直于是引导同学分析点电荷电场中的等差等势面：第一依据教材中图熟悉正点电荷电场中等差等势面外形,然后在两个等势面上各选
23、取一点,依据电势的定义分析两点电势的高低,再画出电场线；或者先画出电场线,然后争论沿电场线方向将电荷从一个等势面移动到另一个等势面时,势面的电势高低；电场力做功情形, 然后比较两个等由此进一步补充：2.等势面与电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面接着引导同学熟悉等量同种和异种电荷的电场和匀强电场中的等差等势面的分布情形；特殊重视引导同学熟悉等量点电荷电场中沿连线和连线的中垂线上的场强和电势变化情形；出现问题 3：在以上几种不同的电场中,我们发觉它们的等势面有一个共同的特点,就是任意两个电势不同的等势面都没有相交那么,请同学们摸索：是不是全部电场中 的等势面都符合这个
24、特点呢？说出你的理由在此基础上,引导同学得出确定的答案由于在选定零电势点后,电场中某一确定 点就有了唯独的电势值,假如两个等势面相交,那么交点处就会显现两个电势值于是 总结出： 3任意两个电势不等的等势面不能相交3、 等势面的应用（ 1）用等势面可以形象地描述电场具有能的性质名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 2）由等势面来绘制电场线学习必备欢迎下载所以常用等势面（实际中测量电势比测定场强简洁,争论电场,先测绘出等势面的外形和分布,再依据电场线与等势面相互垂直,绘出电场线分布,这样就知道了所争论的电场）例题：如下
25、列图,在正点电荷Q 的电场中有 a、b两点,它们到点电荷Q 的距离 r1r 2；问：（l）a、b 两点哪点电势高？分析：在点电荷Q 的电场中,它的等势面是以Q 为球心的半径不同的球面,如图中虚线所示,a、c 在同一等势面上,c、b 两点位于同一条电场线上而电场线的方向总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,所以 c 点电势高于 b 点电势, a 点又与c 点等势,就 a 点电势高于 b 点电势（2）将一负电荷放在a、b 两点,哪点电势能较大？分析： 比较电势能的大小,可以利用电场力做功跟电势能变化的关系作出判定一个负电荷由 a 点移到 b 点要克服电场力做功,依据功能关系,电荷电势能要增加,此负电荷在 b点电势能较大解题后小结： 沿着电场线方向,变化的关系来判定；电势逐点降低； 比较电势能大小可以依据做功跟电势能最终设置一课外同学摸索的问题：既然电场线和等势面均能形象的描述电场的性质,那么它们之间有何区分和联系呢？（三）课堂小结（四）作业设计主要突出两个方面的问题：（1）表达对等势面的性质的懂得的问题,（2）表达对典型电场的等差等势面的熟悉的问题名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页