10.1 电势能和电势 素养提升学案

中小学教育资源及组卷应用平台 高中物理必修三素养提升学案 第10章 静电场中的能量 第1节　电势能和电势 【学习目标】 1.通过计算在匀强电场中移动电荷静电力所做的功,认识静电力做功跟路径无关的特点。 2.通过类比重力势能引入电势能,体会能量观点是分析物理问题的重要方法,并进一步认识到物理学的和谐统一性。 3.理解电势能的变化与静电力做功的关系。 4.通过建立电势概念的过程,理解电势是从能的角度描述电场的物理量。会判断电场中两点电势的高低。 【科学素养要求】 1.物理观念 (1)理解电势能的含义。 (2)知道电势的定义方法及定义、公式、单位。 2.科学思维 (1)通过类比重力势能引入电势能，体会能量观点是分析物理问题的重要方法，并进一步认识物理学的和谐统一性。 (2)理解电势能的变化与静电力做功的关系，知道零势能点的规定方法。 (3)通过建立电势概念的过程，会判断电场中两点电势的高低。 3.科学探究 通过计算在匀强电场中移动电荷静电力做的功，认识静电力做功跟路径无关的特点。 4. 科学态度与责任 进一步了解用比值定义电势的思想方法，培养良好的学习习惯。 【学习资源】 物理教材必修第三册 【学习方法】 通过自主学习、合作探究、互动展示完成本节课的学习。 【学习过程】 [课前预习] 在固定的点电荷+Q的电场中放入点电荷+q,由静止释放,从A点运动到B点,思考回答下列问题: 1.+q的受力方向如何 2.+q的加速度、速度如何变化 3.+q做什么运动 4.电场力对+q做正功还是负功 5.+q动能如何变化 6.+q的动能从何处来 【答案】1.向右　2.加速度减小,速度增大　 3.初速度为0的变加速直线运动　 4.正功　5.增加　6.电场中的能量 [课堂探究] 重力场与电场: 重力场中物体受力和静电场中电荷受力 【类比】: 1.重力场中物体受力　　　　　　　　静电场中电荷受力　　　　　　　　　。 2.g=　　　　　　　　　E=　　　　　　　　　 3.画出重力场和电场的场线 假如我们身处上述情境中一个很小的区域内,重力场和电场线可以怎么画 [重力势能与电势能] 重力做功与重力势能的变化: 重力做功示意图 　　[问题讨论] 从A到B,重力如何做功 重力做功与什么因素有关 A点的重力势能是多少 重力势能的大小与什么因素有关 是定值吗 重力做功与重力势能的关系 结论 1.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 电场力做功与电势能的变化: 电场力做功示意图 [问题讨论] 从A到B,电场力如何做功 电场力做功与什么因素有关 参照重力做功与重力势能关系,如何定义伴随电场力做功而变化的能量 它是定值吗 电场力做功与电势能变化的关系 结论: 1.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】 类比: 1.F=mg　F=qE 2.g= 　E= 3. 重力场和电场相似性比较 4. 很小区域内重力场和电场线比较 结论:1.从A到B,重力做功:WAB=mgAB·cos θ=mgh=mgh1-mgh2 2.重力做功与路径无关,只与初、末位置有关。 3.A点重力势能:EPA=mgh1, ... ...