高二物理电势、电势差和电势能教案
【教学结构】
电势能、电势、电势差三个物理量联系密切,表示电场的能的性质。三个概念均很重要,但需要突出电势差概念的理解和应用。
一、电势能
1.电场力的功
W=F• S S应是沿电场线方向位移,根据F 、 S 的方向决定电场力做正功、负功。电场力做功与路径无关,与重力功比较理解上述内容
2.电势能:电荷在电场中具有的势能,和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正,比零电势能低的电势能为负。电势能用ε表示,单位焦耳(J)
3.电势能与电场力的功的关系,W=-△ε △ε=ε2 - ε1 ,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加。与重力功和重力势能变化的关系进行比较。
二、电势
1.电势定义:U= 。图1所示为正点电荷的电场,为距Q无穷远处,此处电势能为零,把电量不同的正电荷q1、q2、q3……从无穷远处A点移到电场中B点,电场力做负功为W1、W2、W3……,所以电荷在B点电势能应为ε1、ε2、ε3,虽然q不同,ε不同,但它们比值, 相同,用此理解,电势的概念为单位电量电荷在B处所具有的电势能,或理解为1库仑的电荷从B到A电场力做的功。
2.电势是标量,单位:伏特简称伏,用V表示,1V=1J/C。从上面过程分析可知,在离场源无穷远处电势为0。(1)正电荷电场中,处处电势为正,负电荷电场中,处处电势为负。(2)沿电力线方向,电势降低。
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