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1、 1.4电势能和电势(一)师:上课,同学们好,请坐。我们用一个带电小球来靠近一个带电的大金属球,大家想,会发生什么现象呢?对,小金属球会被弹开。 有没有同学能够用上节课我们所学的电场强度这一节的知识来解释 一下为什么小金属球会被弹开呢?王浩同学非常积极,请你来说。哦, 他说大金属球激发的电场会对放入其中的试探电荷有力的作用。非常 好,请坐。电场强度E二F/q (副板书:E=F/q),这是我们从运动和 相互作用的角度来探究的电场的性质,这节课,我们再从能量的角度 看一下电场有什么样的性质。也就是我们所要学习的电势能和电势。(板书:1.4电势能和电势)(画图)带电小球被弹开,那它的什么能增加了?对
2、,是动能增 加。那是什么能转化成了动能呢?谀,这就是我们接下来所要研究的 问题。要研究能量,和它密不可分的是一一对,功。功是能量变化的 量度,因此,我们要研究能量,首先来看一下静电力所做的功有什么 样的特点。(板书:一、静电力做功的特点)(画图)一个匀强的电场,电场强度为E,现在有一个电荷量为 q的正电荷,它所受到的电场力我们可以怎么表示呢?谀对,与电场 线方向相同,大小为qE。我们把q沿直线从A移往B,静电力和位移 AB的夹角始终为团,在这个过程中,静电力所做的功Wi = Fcoslil |AB| = qE|AM|(板书:亚二 Fcos) |AB| = qE|AM|);现在我们改变q的路径,
3、让q经过M再到达B位置。大家思考并 讨论一下,此时静电力做的功是多少呢?嗯,二组讨论非常激烈,请 二组派代表来说一下你们的讨论结果吧。哦,二组代表说,静电力对 q所做的功W应该等于AM段内静电力对q所做的功加上MB段静电力 所做的功。(板书:W = WAM+ Wmb)AM段Mm= qE|AM| (板书: = qE|AM|);在枕段上,由于移动方向和静电力垂直,因此静电力 不做功,WMB=Oo因此W = WAM = qE|AM|o回答的非常好,请坐。(画图)那我们如果使q沿任意曲线ANB从A移动到B,静电力 做的功又是多少呢?谀,三组代表,你来说说你的想法。嗯,三组代 表说,我们可以用无数组跟静
4、电力垂直和平行的折线来逼近曲线ANB。 只要q的移动方向和静电力平行,静电力都做功,并且这些与静电力 平行的短折线的长度之和等于I AM|。因此,静电力所做的功亚= qE|AM|o(板书:W = qE|AM|)非常好,请坐。其他组同学同意 他们的观点吗?嗯,同意。由此可见,不论q通过什么路径从A点移动到B点,静电力所做 的功都是一样的。这说明在电场中,静电力做功有怎样的特点啊?谀, 对,所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,而与电荷经过的路 径是没有关系的。(板书:特点:与路径无关,只与始末位置有关。)这一特点和我们前面所学的哪个力做功非常相近呢?诙,对,重 力做功。那物体在重力场中所具有的能我们称作是,嗯,重力势能,相应地,试探电荷在电场中所具有的能我们称之为是 电势能。我们 用Ep来表示。(板书:二、电势能Ep:电荷在电场中具有的势能)静电力在电场中所做的功W应该等于势能的减少量,也就是-ZIEp,等于EpA-EpB,若静电力做正功,EpAEpB,电势能是减小Ep I的;若静电力做正功,EpAEpB,电势能是增大Ep t的。我的讲课部分到此结束,希望各位老师批评指正,谢谢大家。