電勢(shì)能和電勢(shì)教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明-文庫(kù)吧資料
2025-04-23 06:50本頁(yè)面
【正文】 根據(jù)電荷移動(dòng)方向和電場(chǎng)力的方向判斷功的正負(fù)。即UAB＞0，表示φA＞φB，反之，則說(shuō)明φA＜φB。接著講解：由上推理可知，WAB/q=( EpAEpB)/q= EpA/qEpB/q=φAφB，這就是表示電場(chǎng)中兩個(gè)位置之間的電勢(shì)之差，我們稱(chēng)之為電勢(shì)差，記為UAB，于是有UAB=φAφB=WAB/q呈現(xiàn)問(wèn)題5：電勢(shì)差UAB所能表征的物理含義是什么呢？學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解后，教師引導(dǎo)學(xué)生分析電勢(shì)差的物理意義：回到課前探究的問(wèn)題看，在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷所做的功與被移動(dòng)電荷的電荷量的比值同樣與被移動(dòng)電荷無(wú)關(guān)，是一個(gè)只跟電場(chǎng)本身以及兩點(diǎn)間位置有關(guān)的量，而電場(chǎng)力做功的過(guò)程中必然伴隨著電勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，因此，電勢(shì)差就應(yīng)該是反映電場(chǎng)中兩個(gè)位置間的能的性質(zhì)的物理量。呈現(xiàn)問(wèn)題3：請(qǐng)你分析在選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)為零的位置，那么，正負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值有何不同？學(xué)生討論后得出：由電勢(shì)的定義知，若選擇無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)為零的位置，在正電荷電場(chǎng)中，各點(diǎn)電勢(shì)均為正值，在負(fù)電荷電場(chǎng)中，各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值。而選擇好參考位置后，某點(diǎn)的電勢(shì)值就是該點(diǎn)相對(duì)電勢(shì)為零的位置的電勢(shì)高低。畫(huà)圖分析：對(duì)確定的點(diǎn)A，當(dāng)分別選取B和C為電勢(shì)為零的位置，則A點(diǎn)的電勢(shì)有不同的值。隨即說(shuō)明：電場(chǎng)中在選定零電勢(shì)能位置后，如果電荷位于該位置時(shí)，電勢(shì)能為零，因此，該點(diǎn)的電勢(shì)也為零，也就是說(shuō)，電勢(shì)能為零的位置也就是電勢(shì)為零的位置。呈現(xiàn)問(wèn)題2：那么在研究的問(wèn)題情境中，既然電勢(shì)能的值跟電荷本身電性和電荷量均有關(guān)，說(shuō)明用試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所具有的電勢(shì)能來(lái)表征電場(chǎng)中該點(diǎn)具有的能的性質(zhì)是不恰當(dāng)?shù)?，那么，?lèi)比表征電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量電場(chǎng)強(qiáng)度的建立，能不能構(gòu)建一個(gè)新的物理量來(lái)表征呢，為消除試探電荷本身對(duì)問(wèn)題的干擾你想到了什么？以在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)電荷為研究背景，分析電荷在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功情況和電勢(shì)能的變化情況：檢驗(yàn)電荷電荷量Qq2q3q2q3q電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做的功qEl2qEl3qEl2qEl3qEl電荷在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能的變化EpA－EpBqEl2qEl3qEl2qEl3qEl電荷在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能的變化與電荷量的比值（EpA－EpB）/QElElElElEl通過(guò)分析討論，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，電荷在電場(chǎng)中某兩點(diǎn)之間移動(dòng)時(shí)，電荷的電勢(shì)能的變化量與該電荷的電荷量的比值是一個(gè)不變量，這個(gè)不變量是不是只與場(chǎng)源電荷以及被研究點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān)呢？它能夠表征電場(chǎng)的能的性質(zhì)嗎？教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論推導(dǎo)：WAB/q=( EpAEpB)/q= EpA/qEpB/q在勻強(qiáng)電場(chǎng)中思考，EpA/q=WA0/q=qElA0/q=ElA0,可見(jiàn)EpA/q是一個(gè)只與電場(chǎng)本身因素有關(guān)的一個(gè)量，這個(gè)量只由電場(chǎng)本身性質(zhì)和在電場(chǎng)中的位置決定，而這個(gè)量又直接與電荷在電場(chǎng)中所具有的電勢(shì)能相關(guān)聯(lián)，可見(jiàn)，這個(gè)量應(yīng)該可以反映電場(chǎng)中不同位置的能的性質(zhì)，這就是我們尋找的表征電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。第二課時(shí)（一）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境在靜電場(chǎng)中移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力要對(duì)電荷做功，電荷與電場(chǎng)共有的電勢(shì)能也會(huì)發(fā)生變化，這充分說(shuō)明靜電場(chǎng)具有能量。（三）小結(jié)課堂內(nèi)容重點(diǎn)是運(yùn)用類(lèi)比的方法研究問(wèn)題，以及所得到的電勢(shì)能的知識(shí)。以上設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)內(nèi)容的適度拓展，引導(dǎo)學(xué)生能通過(guò)自己對(duì)不同事例的分析，意識(shí)到對(duì)問(wèn)題考慮的全面性，同時(shí)能正確認(rèn)識(shí)到在分析問(wèn)題時(shí)還應(yīng)該思考問(wèn)題的
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