1.4电势能和电势作业设计
《主题四第二节电势能电势电势差》作业设计方案-中职物理高教版21电工电子类
《电势能电势电势差》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在巩固学生对电势能、电势和电势差的理解，加深学生对基本概念的认识，并通过实践操作提高学生的解题能力。
同时，希望通过作业的完成，培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
二、作业内容1. 理论练习：（1）回顾电势能、电势和电势差的基本概念，完成相关概念辨析题。
（2）掌握电势能的计算公式，并能够通过题目情境进行实际运用。
（3）理解电势差与电压的关系，掌握其计算方法。
2. 实践操作：（1）绘制电场中电势分布的示意图，并标注电势高低。
（2）通过实际案例，分析电势能在生活中的应用，如静电现象等。
（3）小组合作，设计一个简单的实验，验证电势差与电流的关系。
三、作业要求1. 理论练习部分：（1）学生需独立完成概念辨析题，并确保答案准确无误。
（2）在完成电势能计算题时，需明确物理量的关系，正确使用公式进行计算。
（3）对电势差与电压的关系有清晰的认识，能正确解答相关题目。
2. 实践操作部分：（1）示意图绘制需准确反映电场中各点的电势高低，标注清晰。
（2）案例分析需结合实际生活，分析电势能在静电现象等实际场景中的应用。
（3）小组合作实验设计时，要注重实验的可操作性和科学性，记录实验数据和结论。
四、作业评价1. 教师将对作业完成情况进行全面评价，包括理论练习和实践操作的准确性、逻辑性及创新性。
2. 对学生的答案进行批改，指出错误并给出正确答案及解析。
3. 结合学生的作业完成情况，给予相应的鼓励和改进建议。
五、作业反馈1. 教师将根据学生的作业完成情况，进行课堂讲解和答疑，帮助学生更好地掌握知识。
2. 对于实践操作部分，教师将组织学生进行课堂展示和交流，分享实验设计和实验过程。
3. 针对学生在作业中出现的共性问题，教师将在课堂上进行重点讲解和强调。
通过以上作业设计旨在通过理论练习和实践操作相结合的方式，提高学生的物理知识水平和实践能力。
通过这样的作业设计，不仅可以加深学生对电势能、电势和电势差的理解，还能培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。
1.4电势能和电势
c
ba L K
M
N
9、如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点， 需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么 ⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？ ⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
WA 0 EPA 1.2 104 J EPA 1.2 104 J EPA 1.2 10 4 J 4 A 1 . 2 10 V 8 q 1.0 10 C
A + A －
B + B －
２、电场力做功改变电势能 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、电场力做的功等于电势能的减少量
４、相对性：大地或无穷远默认为零
b
+
D.电子的电势能先增加后减少
a
5、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图 虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则 此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为 ( C ) A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少 D.重力势能和电势能之和增加
a E
b
（φ 1、定义： 电势 2、EP及q含符号
a
b
7、如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场 线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨 迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定小于 在b 点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 大于 在b点的电势能。 （填“大于”、“小于”式“等于”）。
a Ｍ b F N
8、如图，虚线a、b、c势某静电场中的三个等势面，它们的 电势a最大，c最少，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨 迹如图实线KLMN所示，由图可知（ AC ） A. 粒子从K到L的过程中， 电场力做负功 B. 粒子从L到M的过程中， 电场力做负功 C. 粒子从K到L的过程中， 电势能增加 D. 粒子从L到N的过程中， 动能减少
1.4电势能和电势
2.如图所示，A、B是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是 ( ) A．正电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 B．正电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能 C．负电荷在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 D．负电荷在B点具有的电势能大于在A点具有的电势能
AD
下方为一个正电荷所产生的电场中的一条电场线，在场中同一位置 第一次放置+Q的电荷，第二次放置-Q的电荷，请判断两电荷在该 点电势能的正负。
+
电势
电荷在电场中某一点的电势能与它的电 荷量的比值叫做这一点的电势。 Φ=Ep/q 电势的单位是伏特，符号为V。特点：沿 着电场线方向电势逐渐降低。P18☆ 电场中各点的电势可以是正值，也可以 是负值。电势只有大小没有方向，是个 标量。
(2qEx0+mv02)/2f
3.在场强E＝104N／C的水平匀强电场中，有一 根长L＝15 cm的细线，一端固定在O点，另一 端系一个质量m＝3 g，带电荷量q＝2×10-6C 的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止 开始释放，则小球到达最低达最低点B时的速 度是多大?
1m/s
4.固定不动的正点电荷A，带电量为 Q=1.0×10-6C，点电荷B从距A无穷远的电势为 零处移到距A为3m、电势为3000V的P点，电场 力做功-1.8×10-3J，求 （1）电荷B的电荷量． （2）电荷B在P点处所受的电场力大小． （3）若在P处自由释放电荷B，它能获得的最 大动能是多少？
概念： 电势能，电势 计算： 电势能的确定 静电力做功的求法 电势的求法
习题
1.把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移 至电场中的A点，需克服电场力做功 W=1.2×10-4J，那么： （1）q在A点的电势能和A点的电势各是 多少？ （2）q未移入电场前，A点的电势是多少？
《主题五第二节电势能电势电势差》作业设计方案-中职物理高教版21通用类
《电势能电势电势差》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课作业设计旨在巩固学生对电势能、电势及电势差的基本概念理解，通过实践操作加深学生对相关公式的掌握，并培养其运用理论知识解决实际问题的能力。
二、作业内容1. 概念回顾：学生需回顾电势能、电势及电势差的基本定义，理解它们在物理学中的意义，并能够准确阐述三者的关系。
2. 公式记忆：学生需熟练掌握电势能、电势及电势差的计算公式，并能够正确运用这些公式进行计算。
3. 习题练习：布置一系列与电势能、电势及电势差相关的习题，包括选择题、填空题和计算题，旨在检验学生对知识点的掌握情况。
4. 实践操作：设计实验操作题，要求学生根据所学知识，设计实验方案，测量不同物体间的电势差，并记录实验数据。
三、作业要求1. 概念回顾：学生需在作业中详细阐述电势能、电势及电势差的概念，并能够准确指出它们在物理学中的应用。
2. 公式记忆：学生需将公式熟记于心，能够在作业中正确运用公式进行计算。
对于计算题，需写出详细的计算过程和结果。
3. 习题练习：学生需独立完成习题，并在作业中附上答案和解题思路。
对于选择题和填空题，需写出详细的解题过程；对于计算题，需写出公式、代入数据和计算步骤。
4. 实践操作：学生需根据实验方案进行实际操作，并记录实验数据。
在作业中需附上实验方案、实验数据和实验结论，以及实验过程中的心得体会。
四、作业评价1. 教师根据学生的作业完成情况，对学生在概念理解、公式掌握、习题练习和实践操作等方面进行评价。
2. 评价标准包括学生对知识的掌握程度、解题思路的清晰度、计算过程的准确性以及实践操作的规范性等方面。
3. 对于优秀作业，教师可在课堂上进行展示，并给予表扬和鼓励；对于存在问题的作业，教师需及时指出问题并给予指导。
五、作业反馈1. 教师根据学生的作业完成情况，及时给予反馈，指出学生在知识掌握和解题过程中存在的问题。
2. 对于普遍存在的问题，教师可在课堂上进行讲解和指导；对于个别学生的问题，教师可通过个别辅导的方式帮助学生解决问题。
1.4 电势能和电势教案
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。
2、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。
教学重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
教学难点：掌握电势能与做功的关系，并能用此解决相关问题。
教学过程：（一）复习引入1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。
2．复习功和能量的关系。
从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。
（二）新课教学1．静电力做功的特点结合课本图1.4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
（1）q沿直线从A到B（2） q 沿折线从A 到M 、再从M 到B（3） q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ结论：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。
与重力做功类比，引出：2．电势能（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，这种势能叫做电势能。
（2） 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。
写 成式子为：PB PA E E W A B -=注意：⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。
1.4、电势能、和电势
例题：在图中A、B相距 1 米，如果电场强度E为5 ╳ 104N/C， 一个电量为10-8C的电荷由A → B的过程中，电势能改变了多少？ 2 A B 根据功能关系： E 1
EP W qEd
4 8
5 10 10 1 5 10 J
4
由于电场力做功，电势能减少（与其它力做不做功无关） 问：把电荷沿路径 由1改成 2 ，电场力对电荷做功又如何？ 若B处的电势能规定为零，则该电荷在A处的电势能多少？
正电荷从B点移到A 点时,静电力做负功,即电 荷克服静电力做功,电荷 的电势能增加.
2. 静电力做的功等于电势能的减少量 WAB = EPA – EPB =－ΔEP 例2、 如图,在场强 E 10 3 N C 的匀强电场 中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m, 电场力做功为多少?电势能如何变化? W=E q L= 10 J
E P A 5 10 J
4
接上一问：若把该电荷电量增大到原来的2、3、4……倍，而 其它不变，仍把电荷放在 A处，那么该电荷的电势能又分别为 多少呢？
2E P
则有：
3E P
3EP 2 3q
4E P
4EP 3 4q
2EP 1 2q
这样的数据有什么特征？
EP 恒量 q
EP 恒量 q
电偶极子的等势面
+
（1）点电荷场
负 点 电 荷 的 等 势 面
3、等势面
3.几种常见电场的等势面分布：
思考题下例说法对否？ 举例说明。
（1）场强相等的区 域，电势处处相等？
Q
（3）电势为零处， 场强一定为零？
a
Q
P0
1.4 电势能 和电势(1)----静电力做功 电势能 4.16
何方变法化一：?电荷在拓某展点：的若电规势定能,E等PA于=静0,电则力E把PB它=?
从该点移动到零势能位置时电场力所做的功. A q +
E
F
B
设A点的电势能 E pA 0
WBA=E q L=103 J
方法二： WB A EPB EPA
WAB=E q L=103 J
路径从A到达B ：
（1）从A点沿直线到达B点，电场力做了多少功?
N
q
ө
A
E B F M
W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|
一、静电力做功的特点
思考：（2）试探电荷从A点沿折线AMB到达B点，电场力做了多少功?
өq
A
B q
F M
E F
A
M W1=qE ·|AM|
M
B
W2=0
全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|
（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。
重点：理解掌握电势能、电势、等势面的概念及意义。
人教版选修3-1 第一章 静电场
1.4 电势能和电势
第一课时 静电力做功 电势能
复习：
一 电场
1、电场是物质存在的一种形式，在电荷的周围存在电场。
静电力做正功,
静电力做负功,
质点从B点移到A点时
电荷的电势能减少.
即电荷克服静电力做功,
重力做负功, 即物体克服重力做功,重力势能增加.
电荷的电势能增加.
WG= EP1- EP2 = -ΔEP
W电= EP1- EP2 = -ΔEP
二.电势能
1.电势能:由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，
1.4电势能和电势
新学案P17
A
电荷由A点运动到B点
E
正电荷 负电荷
B
电场力 做功
正功
负功
电势能 变化
减少
增加
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关， 故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。
Al
零势能 参考点
设EP0 =0
E
WA0 qEl cos
1、定义：
与等高线类比
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。 2、等势面的特点：
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功 （2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电 势较低的等势面
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、 电场线疏 （4）不同等势面在空间不相交、不相切
EPA qEl cos
θ0
该比值称为 A点的电势
则有：EPA El cos
q
该比值是一个与q无关，仅与 电场及A点的位置有关的量。
1、定义：
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量 的比值，叫做这一点的电势。
2、定义式： EP
q
（EP及q含符号）
电势能 EP q
重力势能 EP mgh
类比地理等高线
等势面以点电荷为球心的一簇球面，越向外越稀疏。
是两簇对称曲面，两点电荷连线的中垂面是一个 等势面（电势为零），从正电荷到负电荷的连线 上电势逐渐降低。
等势面是两簇对称曲面，两电荷的连线上中点电 势最低；中垂线上中点电势最高，向两侧电势逐 渐降低，以中点对称的两点电势相等。
等势面越密集的地方， 电场强度越大。
电场力做的功等于电势能的减少量
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第四节 电势能和电势
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．电场中有A 、B 两点，在将某电荷从A 点移到B 点的过程中，电场力对该电荷做了正功，则下列说法中正确的是 ( )
A ．该电荷是正电荷，且电势能减少
B ．该电荷是负电荷，且电势能增加
C ．该电荷电势能增加，但不能判断是正电荷还是负电荷
D ．该电荷电势能减少，但不能判断是正电荷还是负电荷
2. 关于同一电场的电场线，下列表述正确的是( )
A.电场线是客观存在的
B.电场线越密，电场强度越小
C.沿着电场线方向，电势越来越低
D.电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小
3.下列四个图中，a 、b 两点电势相等、电场强度矢量也相等的是 (
)
4．将一正电荷从无穷远处移至电场中M 点，电场力做功为6.0×10－9
J ，若将一个等量的负电荷从电场中N 点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10－9 J ，则M 、N 两点的电势φM 、φN 有如下关系( )．
A ．φM ＜φN ＜0
B ．φN ＞φM ＞0
C ．φN ＜φM ＜0
D ．φM ＞φN ＞0
5.外力克服电场力对电荷做功时( )
A ．电荷的动能一定增大
B ．电荷的动能一定减小
C ．电荷一定从电势能大处移到电势能小处
D ．电荷一定从电势能小处移到电势能大处
6．如图所示，Q 是带正电的点电荷，P 1、P 2为其电场中的两点．若E 1、E 2为P 1、P 2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P 1、P 2两点的电势，则( )
A ．E 1>E 2，φ1>φ2
B ．E 1>E 2，φ1<φ2
C ．E 1<E 2，φ1>φ2
D ．
E 1<E 2，φ1<φ2
二、多选题
7. 带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10－6 J的功．那么 ( )
A．M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能
B．M在P点的电势能一定大于它在Q点的电势能
C．P点的场强一定小于Q点的场强
D．M在P点的动能一定大于它在Q点的动能
8. 下列关于电势高低的判断，正确的是 ( )
A．负电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低
B．负电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低
C．正电荷从P点移到M点，电势能增加，P点电势一定较低
D．正电荷从P点移到M点，电势能增加，M点电势一定较低
9.关于等势面，下列说法正确的是 ( )
A．等势面与电场线处处垂直
B．同一等势面上的各点场强大小必定相等
C．电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向
D．电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动
10.下列关于匀强电场的说法中，正确的是 ( )
A．匀强电场中，场强处处相等，电势也处处相等
B．匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势都不相等
C．匀强电场中的等势面是一系列与电场线垂直的平面
D．匀强电场中，沿电场线的方向电势降低
[选做]如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧．下列判断正确的是( )
A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能增大
D．若将一试探电荷＋Q从P点移至O点，电势能减小。