高中物理电势能和电势 教案
电势能和电势教案
电势能和电势教案电势能和电势教案一、教学目标1. 理解电势能和电势的概念。
2. 掌握求解电势能和电势的方法。
3. 能够用电势能和电势解释电场现象。
二、教学重难点1. 电势能和电势的概念的理解与应用。
2. 求解电势能和电势的方法的掌握。
3. 电势能和电势与电场现象的关系的理解。
三、教学准备1. 教学PPT。
2. 实验设备：电势计、电压源、串联电容器、余弦定理实验装置等。
3. 手绘电场示意图。
四、教学步骤1. 导入（10分钟）通过手绘电场示意图，向学生引入电场概念，并提问：“在电场中，电荷具有什么性质？电势能和电势分别与电荷的哪些性质有关？”激发学生思考。
2. 提出问题（10分钟）向学生展示一个电荷在电场中的运动情况，并提问：“在电场中，电荷从一个位置移动到另一个位置时，是否会发生能量的变化？这个能量变化有什么特点？”引导学生思考电势能的概念。
3. 电势能的引入（15分钟）通过探究电势能的概念和计算公式，让学生理解电势能与电荷位置和电场强度的关系，并带领学生进行计算练习。
同时，向学生提问：“通过计算，你认为电势能为正值还是负值？为什么？”引导学生分析电势能的正负与电荷在电场中的运动方向有关。
4. 电势的引入（15分钟）通过展示电荷在电场中受到的力的变化情况，引入电势的概念和计算公式。
并通过实验演示，教师用电势计测量不同位置处的电势值，并与学生讨论计算电势的方法和结果。
5. 电势能与电势关系的引导（10分钟）通过对比电势能和电势的计算公式，带领学生发现电势能与电势的关系，并引导学生进行推理和归纳。
6. 课堂练习（15分钟）以电势能和电势的计算为例，设计练习题，帮助学生巩固和应用所学知识。
7. 拓展延伸（10分钟）通过讲解电势能和电势在不同电场情况下的应用，引导学生思考电势能和电势的物理意义，并展示相关领域的研究和应用成果。
五、课堂小结通过课堂教学，学生对电势能和电势的概念有了初步的认识，能够运用所学知识解释电场现象，掌握了求解电势能和电势的方法。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
电势能和电势说课稿教案教学设计教学目标：1. 理解电势能的概念及其与电荷、电势差的关系。
2. 掌握电势的定义及其计算方法。
3. 能够应用电势能和电势的概念解决实际问题。
教学重点：1. 电势能的概念及其与电荷、电势差的关系。
2. 电势的定义及其计算方法。
教学难点：1. 电势能与电势差的区别和联系。
2. 应用电势能和电势的概念解决实际问题。
教学准备：1. 教学课件或黑板。
2. 教学素材或实例。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过引入实例，如静电力做功、电池等，引发学生对电势能和电势的兴趣。
2. 提问：什么是电势能？电势是什么？它们有什么关系？二、电势能的概念（10分钟）1. 介绍电势能的定义：电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。
2. 解释电势能与电荷、电势差的关系：电势能取决于电荷的大小和电势差的大小。
3. 举例说明电势能的计算方法：正电荷在电势高处具有较大的电势能，负电荷在电势低处具有较大的电势能。
三、电势的定义（10分钟）1. 介绍电势的定义：单位正电荷在电场中所具有的能量。
2. 解释电势的计算方法：电势差除以电荷的大小。
3. 举例说明电势的计算方法：电势差等于电场力做功与电荷的比值。
四、电势能与电势的关系（10分钟）1. 解释电势能与电势的关系：电势能是电势的积分，即电势能等于电势乘以电荷的大小。
2. 举例说明电势能与电势的关系：电势能与电势差成正比，与电荷的大小成正比。
五、应用实例（10分钟）1. 通过实例，如电池、电场中的电荷等，引导学生应用电势能和电势的概念解决问题。
2. 提问：如何计算电池中的电势能？如何计算电场中的电势？教学评价：1. 课堂提问：检查学生对电势能和电势概念的理解。
2. 作业：布置相关练习题，巩固学生对电势能和电势的计算方法的掌握。
3. 课堂讨论：鼓励学生提出问题、分享学习心得，促进学生对电势能和电势的理解。
六、电场力做功与电势能的变化（10分钟）1. 介绍电场力做功与电势能变化的关系：电场力做正功时，电势能减小；电场力做负功时，电势能增加。
10.1 电势能和电势(教学设计)高二物理(人教版2019必修第三册)
第1节电势能和电势教学设计【讲述】如图，一个正电荷在匀强电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时，静电力做了正功W AB。
【提问】由动能定理，该电荷的动能增加了多少？【提问】动能的增加意味着什么？【提问】是一种什么形式的能量在减少呢？【提问】如图，将正的检验电荷q从A沿直线移至B，求电场力的功。
【提问】如图，将正的检验电荷q从A沿折线移至B，求电场力的功。
【提问】如图，将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力的功。
【引导】x1+x2+x3+…＝？【提问】如图，将+q沿蓝色曲线由A移到B，求电场力的功。
【提问】如果是-q呢？【提问】对比以上四种电场力做功的情况，我们可以发现什么规律呢？说明：在非匀强电场中，这一规律也适用。
【提问】静电力做功的特点与什么力做功相似呢？【提问】如图，试探电荷q只受电场力作用由A 运动到B（图中灰色曲线），能量如何变化？【提问】由能量守恒定律，增加的动能由什么能转化而来？【提问】试探电荷q由不同位置运动到B，能量变化相同吗？【提问】由重力做功的特点，我们怎样引入重力势能？【提问】功和能量的变化密切相关。
重力做功对应着重力势能的变化，那么，静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢？【讲述】电荷在电场中具有的势能叫电势能，用符号E P表示。
【提问】电场力做功和电势能的关系是怎样的？→W AB=−∆E p=−(E pB−E pA)=E pA−E pB【提问】重力势能有相对性。
电势能也有相对性吗？→电势能是相对的，具体数值与零势能面的选取有关。
→通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
【提问】重力势能有系统性。
电势能也有系统性吗？→电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
→我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。
【提问】电势能的标矢性如何？【提问】电势能的大小怎样计算？→如图，若A→B电场力所做功为W AB，若以A点作为零势能面，则有E pA−E pB=W AB，因E pA=0，E pB=−W AB若以B点作为零势能面，则E pA−0=W AB，即E pA=W AB【总结】1.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。
10.1电势能和电势教案-高二上学期物理人教版
第10.1节 电势能和电势《课程标准解读》1. 通过与重力势能的引入对比，了解电荷在电场中的电势能，知道电场力做功与电势能变化的关系。
2. 通过用电场力做功与电势能的变化的关系来计算电荷在电场中的电势能，了解电势能的系统性和相对性。
3. 通过对检验电荷在具体电场中电势能的分析，知道用比值法定义表示电场另一方面的性质——能的性质——电势，体会类比方法也是科学研究的一种重要方法。
4. 通过具体电场中电势的分析，了解电势的客观性、标量性和相对性。
【教学目标】 主题探究 素养提升 知道静电场中的电荷具有电势能（1）体验类比法在科学研究中的作用 （2）从功能关系的角度深刻理解电场力做功和电势能的变化这两个物理观念。
了解电势的含义体会比值定义法是科学研究的一种重要方法【教学过程】一．静电力做功的特点 在电场强度为 E 的匀强电场中任取 A 、B 两点，把试探电荷 q 沿两条不同路径从 A 点移动到 B 点， 计算这两种情况下静电力对电荷所做的功。
把 q 沿直线AB 从 A 点移动到 B 点。
在这个过程中， q 受到的静电力 F 与位移 AB 的夹角始终为 θ，静电力对 q 所 做的功为 AM qE AB qE AB F W AB ===θθcos cos cos 再把 q 沿折线AMB 从A 点移动到 B 点。
在位移AM 方 向上，静电力对 q 所做的AM qE W AB =在移动过程中，静电力对q 所做的功 W AMB ＝ W AM ＋W MB ＝ AM qE所以，以上两种不同路径中静电力对q 所做的功是一样的。
还可以使 q 沿任意曲线ANB 从 A 点移动到 B 点 （图 10.13 ）。
这时，我们把曲线分成无数小段，每一小段 中， 设想 q 都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到 达终点。
各小段沿垂直电场方向运动时，静电力是不做功的， 各小段沿电场方向移动的位移之和等于 AM 。
因此， q 沿 任意曲线从A 点移动到 B 点静电力所做的功也是 W ＝ q E AM可见，不论 q 经由什么路径从 A 点移动到 B 点，静电 力所做的功都是一样的。
《电势能和电势》 教案4
物理选修3-1 4 电势能和电势一、教学目标（一）知识与技能1、理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。
理解电势的概念，知道电势是描述电场的能的性质的物理量。
明确电势能、电势、静电力的功、电势能的关系。
了解电势与电场线的关系，了解等势面的意义及与电场线的关系。
（二）过程与方法通过与前面知识的结合，理解电势能与静电力做的功的关系，从而更好的了解电势能和电势的概念。
（三）情感态度与价值观尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题，增强科学探究的价值观。
二、教学重点、难点重点：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。
三、主要讨论的问题：1．静电力做功的特点2 电势能（1）电势能：（2）静电力做功与电势能变化的关系：3．电势4．等势面⑴．定义：⑵．等势面的性质：⑶．等势面的用途：⑷．几种电场的电场线及等势面5 例题分析:【例题1】.关于静电场的下列说法，哪是正确的A.带电粒子沿电场线运动，电势能可能增加B.匀强电场中，两点间电势差仅与两点间距离有关C.电势降低的方向就是场强方向D.一点电荷在电场中由a点移到b点，电势能增量为零，则该电荷一定是沿着等势面移动的。
【例题2】.如下图所示，两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离，竖直线代表两点电荷连线的中垂面，在此中垂面上各点的电力线处处与该平面垂直，在两点电荷所存在的某平面取如图所示的1、2、3三点，则这三点的电势大小关系是（）A.U1>U2>U3B.U2>U3>U1C.U2>U1>U3D.U3>U2>U1四、实例探究：1.一个点电荷从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则A.a、b两点的场强一定相等B.a、b两点的电势一定相等C.该电荷一定是沿等势面移动的D.该电荷所受的电场力一定总与其移动的方向垂直2.如下图所示，有一带负电的导体Q，Q附近的等势面用图中的虚线表示，关于在二等势线上a 点与b点的电场强度的大小，电势高低，以及电子在a、b两点电势能的大小的正确说法是（）A．E b＞E a B．U b＞U a C．εa＞εb D．εa＜εb3.电场中有一条直线，在直线上有M、N两点，若将一检验电荷q从直线外的P点分别移到M、N 两点，电场力对q做功相等，则（）A.该电场若是匀强电场，则M、N所在的直线一定与电场线平行B.该电场若是匀强电场，则M、N所在的直线一定与电场线垂直C.该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势和场强大小都相等D.该电场若是由一个点电荷产生的，则M、N两点的电势相等，电场强度不同4.下列说法中正确的是（）A.在静电场中沿电力线方向的各点电势一定不相等，场强大小一定不相等B.在静电场中沿电力线方向的各点电势一定降低，场强大小不一定相等C.在静电场中同一等势而上各点电势一定相等，场强大小不一定相等D.在静电场中，点电荷q沿任意路径从a点移至b点，只要a、b在同一等势面上，则电场力一定不做功5.下列说法中正确的是（）A.场强为零的点，电势一定为零B.电势为零的点，场强一定为零C.场中某两点的电势相等，这两点的场强的大小可以不等D.场中某两点场强相等，电势不一定相等。
电势能和电势说课稿 教案 教学设计
电势能和电势说课稿教案教学设计教学目标：1. 理解电势能和电势的概念。
2. 掌握电势能和电势之间的关系。
3. 能够运用电势能和电势的知识解决实际问题。
教学重点：1. 电势能和电势的概念。
2. 电势能和电势之间的关系。
教学难点：1. 电势能和电势的计算。
2. 运用电势能和电势的知识解决实际问题。
教学准备：1. 教学PPT。
2. 教学素材。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过引入生活中常见的静电现象，引起学生对电势能和电势的兴趣。
2. 提问：什么是电势能？什么是电势？它们之间有什么关系？二、电势能的概念（10分钟）1. 通过PPT展示电势能的定义。
2. 解释电势能的含义，强调电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量。
3. 通过实例演示电势能的计算方法。
三、电势的概念（10分钟）1. 通过PPT展示电势的定义。
2. 解释电势的含义，强调电势是电场对单位正电荷所做的功。
3. 通过实例演示电势的计算方法。
四、电势能和电势之间的关系（10分钟）1. 通过PPT展示电势能和电势之间的关系。
2. 解释电势能和电势之间的关系，强调电势能等于电荷在电场中的位置乘以电势。
3. 通过实例演示电势能和电势之间的关系。
五、电势能和电势的应用（10分钟）1. 通过PPT展示电势能和电势的应用。
2. 解释电势能和电势在实际问题中的应用，如静电场中的电荷运动、电池等。
3. 通过实例演示电势能和电势的应用。
教学反思：本节课通过引入生活中常见的静电现象，引起学生对电势能和电势的兴趣。
通过PPT展示电势能和电势的定义，解释它们的概念和关系，并通过实例演示它们的计算方法。
通过展示电势能和电势在实际问题中的应用，帮助学生更好地理解和掌握电势能和电势的知识。
六、电场力做功与电势能的变化（10分钟）1. 通过PPT展示电场力做功与电势能变化的关系。
2. 解释电场力做功与电势能变化之间的关系，强调电场力做正功时电势能减小，电场力做负功时电势能增加。
电势能和电势教案
电势能和电势教案一、教学目标1. 理解电势能的概念和定义。
2. 掌握电势能的计算公式。
3. 理解电势的概念和定义。
4. 掌握电势的计算公式。
5. 掌握电势能与电势之间的关系。
二、教学重难点1. 电势能的概念和计算方法。
2. 电势的概念和计算方法。
3. 电势能与电势之间的关系。
三、教学过程（一）电势能的概念和计算方法1. 通过实验引入电势能的概念，让学生体会电势能的存在和变化。
2. 介绍电势能的定义：电势能是带电对象由于位置、形状或者电场的存在而具有的能量。
3. 讲解电势能的计算公式：电势能 U = qV，其中 U表示电势能，q表示电荷量，V表示电势。
4. 通过例题演示电势能的计算方法，让学生熟练掌握公式的使用。
（二）电势的概念和计算方法1. 引入电势的概念，让学生了解电势的性质和变化规律。
2. 介绍电势的定义：电势是单位正电荷在某一点所具有的电势能。
3. 讲解电势的计算公式：电势 V = kQ/r，其中 V表示电势，k表示库仑常数，Q表示电荷量，r表示距离。
4. 通过例题演示电势的计算方法，让学生掌握公式的使用。
（三）电势能与电势之间的关系1. 引导学生思考电势与电势能之间的关系。
2. 讲解电势能与电势的关系：电场中，两点A、B之间的电势能差等于单位正电荷从A点转移到B点时电势能的变化，即∆U = q∆V。
3. 通过例题演示电势能与电势之间的关系，让学生加深理解。
四、教学总结1. 总结电势能和电势的概念和计算方法。
2. 强调电势能与电势之间的关系。
3. 鼓励学生多进行实践操作，加深对知识的理解和掌握。
五、课堂练习1. 问题一：一个电量为q的点电荷在电场中从A点移动到B 点，如果两点间的电势差为ΔV，那么电势能的变化量是多少？答案：ΔU = qΔV。
2. 问题二：一个电量为2μC的点电荷在电场中受力5N，它的电势能是多少？答案：根据电势能的定义 U = qV，可得 V = U/q = (5/2)N/C。
高中电势能和电势教案
高中电势能和电势教案一、教学目标1. 让学生了解电势能和电势的概念，理解它们之间的关系。
2. 让学生掌握电势能和电势的计算方法。
3. 培养学生运用电势能和电势解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电势能的概念：电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量。
2. 电势的概念：电场中某一点的电势能与单位正电荷所具有的能量之比。
3. 电势能和电势的关系：电势能等于电荷量与电势的乘积。
4. 电势能和电势的计算方法：(1) 电势能的计算：Ep = qφ(2) 电势的计算：φ= Ep / q三、教学重点与难点1. 重点：电势能和电势的概念，以及它们的计算方法。
2. 难点：电势能和电势之间的关系，以及如何运用它们解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法，讲解电势能和电势的概念、计算方法及其应用。
2. 利用多媒体展示电势能和电势的实例，增强学生的直观理解。
3. 开展小组讨论，让学生探讨电势能和电势在实际问题中的应用。
五、教学过程1. 引入新课：通过回顾电场的基本概念，引导学生进入电势能和电势的学习。
2. 讲解电势能和电势的概念：讲解电势能的定义，电势的定义，以及它们之间的关系。
3. 讲解电势能和电势的计算方法：分别讲解电势能和电势的计算公式。
4. 实例分析：利用多媒体展示电势能和电势的实例，让学生加深理解。
5. 小组讨论：让学生探讨电势能和电势在实际问题中的应用，分享讨论成果。
7. 布置作业：布置有关电势能和电势的练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对电势能和电势概念的理解程度。
2. 作业批改：检查学生对电势能和电势计算方法的掌握情况。
3. 小组讨论评价：评价学生在小组讨论中的参与程度和思考深度。
七、教学拓展1. 探讨电势能和电势在现代科技领域的应用，如电力系统、电子设备等。
2. 介绍电势能和电势在生活中的应用实例，提高学生的实践能力。
八、教学反思2. 根据学生的反馈调整教学计划，优化教学内容和方法。
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电势能和电势
倘若把一个静止的试探电荷放入电场中，他将在静电力的作用下作加速运动，经过一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加了。
我们知道，这是静电力做功的结果，而功又是能转化的量度，那么，在这一过程中，是什么能转化为试探电荷的动能？这个能具有什么特点？它还可以引申出与它紧密相关哪些物理量？这些物理量具有怎样的性质？这就是本节课我们要讨论的问题。
(板书：电势能和电势）
一、静电力做功的特点
让试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A 点运动到B点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的功。
W＝F|AB|＝qE|AB| W＝F|AB|cosθ＝qE|AM| W＝W1+W2+W3+…
其中F＝qE，结果都一样即：W=qEL AM =qE|AB|cos
结论：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。
二、电势能
力做功只与物体位置有关，而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢？（移动物体时重力做的功与路径无关）
可见，静电场与重力场有某些特征是相似的。
同一物体在地面附近的同一位置具有确定的重力势能。
静电力做功也与路径无关，那是否也就能建立电势能的概念呢？
1.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，这种势能我们叫做电势能。
电势能用E p表示。
2.讨论：静电力做功与电势能变化的关系
重力做的正功等于减少的重力势能，克服重力做的功等于增加的重力势能，用公式表示为W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p。
那么静电力做的正功也等于减少的电势能吗？克服静电力做的功也等于增加的电势能吗？用公式表示也是W AB＝E pA－E pB＝－ΔE p吗？
根据动能定理，W AB＝E kB－E kA＝ΔEk。
因为，根据能量守恒增加的动能等于减少的电势能，E kB－E kA＝E pA－E pB，所以W AB＝E pA－E pB＝－ΔEp。
静电力做的功等于电势能的变化。
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。
对不同的电荷从A运动到B的过程中，电势能的变化情况：
正电荷从A运动到B做正功，即有W AB>0，则E pA>E pB，电势能减少。
●正电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐减少。
负电荷从A运动到B做正功，即有W AB<0，则E pA>E pB，电势能增加。
●负电荷顺着电场线的方向其电势能逐渐降低。
（正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少；正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加；负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加；负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少）
3．求电荷在某点处具有的电势能
在上面讨论的问题中，请分析求出A点的电势能为多少？学生思考后无法直接求出，不妨就此激励学生，并提出类比方法。
那么如何求出A点的重力势能呢？
则 E pA＝W AB（以B为电势能零点）
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置撕所做的功。
注意：通常把电荷离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。
拓展：求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低。
将电荷由A点移动到B点，根据静电力做功情况判断。
若静电力做功为正功，电势能减少，电荷在A点电势能大于在B 点的电势能。
反之静电力做负功，电势能增加，电荷在A点电势能小于在B点的电势能。
弄清正、负电荷在电场中电势能的不同特点，判断其做功特点再进行判断。
三、电势
我们通过静电力的研究认识了电场强度，现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量──电势。
它同样是表征电场性质的重要物理量度。
通过类比可见，若用左图中的E p/m，或右图中的E p/q，它们的值是相同的。
如何来表征这个相同的量呢？（比值定义）
上面讨论的是特殊情况，下面我们来讨论一般情况：（如图）
E pA＝qE场Lcosθ
可见，E pA与q成正比，即电势能跟电荷量的比值E pA/q都是相同的。
对电场中不同位置，由于L与θ可以不同，所以这个比值一般是不同的。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，是由电场中这点的位置决定的，跟试探电荷本身无关。
得出结论后，引导学生类比电场的得来过程，提出新的物理量──电势。
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与他的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
用φ表示。
表达式：φ＝E p/q （与试探电荷无关）2．电势是标量，它只有大小没有方向，但有正负。
3．单位：伏特（V） 1V＝1J/C
物理意义：电荷量为1C的电荷在该点的电势能是1J，则该点的电势就是1V。
4．电场线指向电势降低的方向。
电势顺线降低；顺着电场线方向，电势越来越低。
与电势能相似，我们知道E p有零势能面，因此电势也具有相对性。
引导学生得出：应该先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势。
5．零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择。
因此电势有正负之分，是由于其零电势的选择决定。
通常以大地或无穷远默认为零。