根据下列材料,完成教学设计。 材料一下面是高中物理人教版(选修)3—1第一章第4节“电势能和电势”内容节选。 第4节电势能和电势 我们已经建立了电场强度的概念,知道它是描述电场性质的物理量。倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,它将在静电力的作用下做加速运动

admin2015-05-28  20

问题 根据下列材料,完成教学设计。
材料一下面是高中物理人教版(选修)3—1第一章第4节“电势能和电势”内容节选。
第4节电势能和电势
我们已经建立了电场强度的概念,知道它是描述电场性质的物理量。倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,它将在静电力的作用下做加速运动,经过一段时间以后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。我们知道,这是静电力做功的结果,而功又是能量变化的量度,那么,在这一过程中,是什么能转化成试探电荷的动能呢?为此,我们首先要研究静电力做功的特点。静电力做功的特点试探电荷g在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点(图1.4—1),我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。

我们把q沿直线从A移往B。在这个过程中(图1.4—1甲),它受到的静电力F=qE,静电力与位移AB的夹角始终为θ,静电力对q做的功为:
W=Fcosθ.|AB|=qE.|AM|
在把q沿折线AMB从A移往曰的过程中(图1.4—1甲),在线段AM上静电力对q所做的功W1=qE.|AM|。在线段MB上,由于移动方向跟静电力垂直,静电力不做功,W2=0。在整个移动过程中静电力对q所做的功W=W1+W2,所以W=qE.|AM|再使g沿任意曲线ANB从A移动到B(图1.4—1乙)。我们可以用无数组静电力垂直和平行的折线来逼近曲线AⅣB。只要q的移动方向与静电力平行,静电力都做功,而这些与静电力平行的短折线的长度之和等于|AM|。因此,静电力所做的功还是W=qE.|AM|可见,不论g经由什么路径从A点移动到B点,静电力做的功都是一样的。因此,在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。电势能在必修物理课中我们学过,正是由于移动物体时重力做的功与路径无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能,从而也使重力势能的概念具有实际的意义。
同样地,由于移动电荷时静电力做的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。可用Ep表示。
材料二《新课程标准》要求:知道电势能、电势,理解电势差。
材料三学生已经学习了电场以及电场强度的概念,对于电场的性质有了初步的了解。
根据上述材料回答:
比较静电力做功与重力做功,回答它们具有的共同特点是什么?

选项

答案静电力做功与重力做功的共同特点是:所做的功均与路径无关。

解析
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