约2870字。
电场
等势面
要 点:知道什么是等势面,知道处于静电平衡的导体是等势体,导体表面是等势面.知道等势面与电场线的关系.电场线与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面.理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.
教学难点:等势面的特点;U=Ed的成立条件,U和E无直接关系。
教学设计:讲解等势面时可与地图上的等高线作对比.课本上的等势面图附有等高线图作对比,帮助学生形象地理解等势面.理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功,以及电场线跟等势面垂直,都需要进行推理,应该要求学生切实理解这种推理.要求学生能够从等势面的分布大致画出电场线的分布,或者从电场线的分布大致画出等势面的分布.应该使学生明确地知道公式U=Ed的适用条件:匀强电场,而且沿着场强的方向
解决难点:用类比法,逻辑推理法让学生在等高线的基础上理解。
学生现状:对电场知识类了解不多,对电势差了解比较薄弱,对抽象事物不能具体化,学生电学知识不感兴趣,存恐惧感。
培养能力:分析综合能力,理解推理能力
一、复习引入
【问】关于电场中某点的电势,我们是如何定义的?
分析:选取一个零势点,等于单位正电荷由该点移动到参考点
(零势点)的电场所做的功。
【问】如图在点电荷的电场中有一点A,你如何确定A点的电势?
分析:首先选取一零势点,将一单位正电荷从A点移到零势点,电场力做了多少功,则A点的电势就是多少伏。如果取无穷远为零电势点,且把1C的电荷从A(A’)移到无穷远,电场力所做的功为WA和WA’,如果WA=WA’,则фA=фA’。
而在点电荷电场中,与A点电势相等的点有无数个,我们可以把这些点连到一起,构成等势线或等势面,这节课我们将讨论有关等势面的特点。
二、新课
(一)等势面
1.概念:电场中各点电势相等的各点构成的面
注意:若从空间转化为平面内研究电场,相应的面就为线
类比于地球上等高线表示地形的高低,用等势面表示电场中电势的高低
2.几种常见的电场的等势面(课本P131)
a.点电荷电场中的等势面是以点电荷为球心的一族球面 与等高线对比
b.等量异种点电荷的等势面 与等高线对比
c.等量同种电荷的等势面 与等高线对比
d.匀强电场的等势面是垂直于电场线的一族平面
e.带电导体周围的等势面和电场线
3.等势面的性质:
学生讨论下列问题
(1)在同一等势面上任意两点间移动电荷,电场力是否做功
分析:根据WAB=qUAB,因为等势面上各点电势相等,所以同一等势面上任意两点间的电势差为零,所以电场力做功为零.
结论:在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功.
(2)由课本图知,在同一位置上,电场线和等势面有什么关系?
分析:在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功,这表明电荷受的电场力方向与电荷的移动方向(在等势面上)始终保持垂直,所以电场线跟等势面垂直;由于沿电场线方向电
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