2022年高中物理 第一章 5 電勢(shì)差教案 新人教版選修3-1

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1、2022年高中物理 第一章 5 電勢(shì)差教案 新人教版選修3-1 課題 5 電勢(shì)差 課型 新授課 教學(xué)目標(biāo) 1 掌握、理解電勢(shì)差概念 2 掌握靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系 教學(xué)過(guò)程 教案內(nèi)容 備注 (第二次備課) 一 自 主 學(xué) 習(xí) 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第20——22頁(yè),然后讓學(xué)生完成下列填空(也可以用提問(wèn)的方式,也可以直接板書(shū)) 1 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差,也叫電壓 2 設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為A,B點(diǎn)的電勢(shì)為B,則它們之間的電勢(shì)差可以表示成UAB=A-B 或者UBA=B-A (特別注意次序,UAB與UBA是不

2、同的,UAB=-UBA) 3 靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系為WAB=qUAB (知道了電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差,就可以很方便地計(jì)算在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)靜電力做的功,而不必考慮靜電力和電荷和電荷移動(dòng)的路徑,這個(gè)非常重要) 4 反過(guò)來(lái),電勢(shì)差跟靜電力做功的關(guān)系為UAB=WAB/q 教學(xué)過(guò)程 教案內(nèi)容 備注 (第二次備課) 二 質(zhì) 疑 提 問(wèn) 1 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟哪些因素有關(guān)?跟在此電場(chǎng)中是否有其他電荷移動(dòng)有關(guān)嗎? (電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差由電場(chǎng)本身和電場(chǎng)中兩點(diǎn)的位置決定,跟在此電場(chǎng)中是否有其他電荷移動(dòng)無(wú)關(guān)) 2 電場(chǎng)中的電勢(shì)是相對(duì)的還是絕對(duì)的?電勢(shì)差是相對(duì)的還

3、是絕對(duì)的? (電場(chǎng)中的電勢(shì)是相對(duì)的,因?yàn)樗拇笮『驼?fù)跟零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān),而電勢(shì)差是絕對(duì)的,它的大小和正負(fù)跟零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān),正如高度和高度差的關(guān)系一樣) 三 問(wèn) 題 探 究 1 見(jiàn)教材第21頁(yè)例題 QQ qQ AQ BQ v0 (解答略) 2 如圖,在正電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,有一條豎直 向上的電場(chǎng)線(xiàn),另一個(gè)電荷量是q,質(zhì)量是m的 正電荷在此電場(chǎng)線(xiàn)上的A點(diǎn)以速度v0豎直向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)上升h到達(dá)B時(shí)速度減到零,求AB兩點(diǎn)間的電 勢(shì)差 (解析:要算電勢(shì)差必先算靜電力做功,因?yàn)? UAB=WAB/q,而算靜電力做功無(wú)非是兩種方法: 方法

4、一 根據(jù)W=Flcosθ,但這必須是恒力,且Flcosθ這三個(gè)量都必須知道,如果這個(gè)力不是恒力,或者是恒力而Flcosθ這三個(gè)量不知道,那就用另一種方法——?jiǎng)幽芏ɡ? W總=△Ek,顯然,本題要算靜電力做功只能用第二種方法了 對(duì)AB過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理W總=△Ek,設(shè)靜電力做的功為WAB即有 -mgh+WAB=0-mv2/2,于是WAB= mgh-mv2/2,則 A B UAB=WAB/q=(mgh-mv2/2)/q) 3 如圖,一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) 中,在其中一根電場(chǎng)線(xiàn)上有AB 兩點(diǎn),有一個(gè)電荷量是q,質(zhì)量是m的正電荷甲從A點(diǎn)靜止 釋放,,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是v,今在

5、A改釋放另一個(gè)電荷量是2q,質(zhì)量是3m的正電荷乙,均不計(jì)粒子重力,當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多少? (解析:根據(jù)動(dòng)能定理,WAB=mv2/2,而WAB=qUAB,所以 3 √6 釋放甲時(shí)有qUAB= mv2/2,因不管釋放什么電荷,AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是固定不變的,所以 釋放乙時(shí)有2qUAB= 3mv′2/2,v′= v ) a b c 4如圖所示,a、b、c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為a =12V,b =8V ,a =3V 一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放后,僅受電場(chǎng)力作用運(yùn)動(dòng),已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速

6、率為v,則它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速度多少? (解析:根據(jù)動(dòng)能定理,Wab=qUab= mvb2-0,Wac=qUac=mvc2-0,得 vc=1.5vb=1.5v) 四 課 堂 檢 測(cè) 1.如圖1-12所示點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,將檢 驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到以點(diǎn)電荷為中心的同一圓周上的B、C、D、E各點(diǎn),則電場(chǎng)力做的功 ( )             A.從A到B做功最多. B.從A到C做功最多. C.從A到E做功最多. D.做功一樣多. A B 2.將一個(gè)電荷量q=-2×10-9C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功3×10-6J,則AB兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高,AB間的電勢(shì)差是多少? 3 有一電荷量是q、質(zhì)量是m的帶正電 的微粒,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)以速度v運(yùn)動(dòng) 當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?v,不計(jì)粒子 重力,求AB間的電勢(shì)差 五 小結(jié)評(píng)價(jià)

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