物理教案——等势面电势差与电场强度的关系(中职教育)

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1、课题：等势面电势差与电场强度的关系课型：新课授课时数：1课时教学目的1.知道什么是等势而，理解在同一等势而上移动电荷时电场力不做功.2.知道电场力跟等势而垂直，并且由电势高的等势而指向电势低的等势面.3.知道处于静电平衡的导体是等势体，导体表而是等势面.4.知道实际屮常取地球或与地球札I连的导体作为电势的参考位置，认为它们的电势为零.教学重点：电势差与电势能的概念，电势差与电场强度的关系教学难点：电势差的概念教具等势而挂图、摄像头.教学过程引入新课上节课我们学习了电势和电势差的概念，明确了一个具体的电场可以用各点的电势来描述.用电势和电势差来描述电场具有容易计算、容易测量

2、等优点，但简单地描述空间各点的电势常常不能使我们对电场的整体特点有一个肓观的认识.因此，在电场屮又引入了等势面这个概念来帮助我们形象地认识电场屮各点的电势分布情况.这节课，我们就来学习有关“等势面”的知识.进行新课提出问题：请同学们根据等势面的概念想彖点电荷形成的电场中等势面会是什么形状在黑板上画出一点电荷形成电场的电场线如图14一17所示.引导同学们思考：从无穷远往点电荷处搬运电荷做功相同的点应分布在以点电荷为球心的同心球而上.由此得出点电荷形成电场势而的形状.【演示】在摄像头下与同学们共同观察课木第105页图14-30.并形象地与等高线相类比.在此基础上，在与同学们共

3、同观察课木图14-31・图14-32及图14-33•得出两个点电荷形成的电场及匀强电场屮等势而的形状和特点.然后，请同学们在M忆刚才所学等势面定义的基础上回答问题：等势面上两点间的电势差是多少？沿等势而移动电荷时，电场力做功情况如何？在此基础上，与同学们一起总结出等势而的笫一条性质.提出问题：由电场力做功的定义式W二E・q•s・cosa,电荷在电场中怎样移动时，电场力对电荷不做功？从而引导学生得出等势面与电场线垂直的结论.【演示】出示各种不同电场中的电场线及等势面形状的挂图.提出问题：在各种不同的电场中，我们发现它们的等势而有一个共同的特点，就是任意两个电势不同的等势而都

4、没有相交.那么，请同学们思考：是不是所有电场中的等势面都符合这个特点呢？在引导同学们得出肯定的答案.否则的话，交点处会出现两个电势值.再进一步将等势面与等高线进行类比，指出根据等高线可以判断地形特点，利用等势面可以形象地描述电场能的性质.在黑板上曲出如图14-18所示的两个匀强电场，由此得出等差等势血•的概念，并且进一步分析得出：等差等势而越密的地方，电场强度越大的结论.图14-18最后，再引导同学们利用今犬所学等势面的知识分析处在静电平衡状态卜导体的特点.处在静电平衡状态下的导体电荷都静止地分布于外表面，处于平衡状态，没冇电场力对其做功.因此，整个导体是个等势体，导体表

5、面是个等势面•【演示】在摄像头下与同学们共同观察课本第106页图14-34带电导体周围的等势面和电场线形状.【例题】如图14-19所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直三角形.把电量q二—2X1()T°C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功4.8X1O_8J；在由B点移到C点克服电场力做功4.8X10_8J,若取13点电势为零，求A、C两点的电势及场强方向.图14-19分析及解答：把电荷从A点移到B点：Sb二W】/q二4.8X10-8/(—2X107°)V二240V,(pA—q)B二一240V,%=—240V.把电荷从B点移到C点：UBC=W2/q=-4.8X10_8/

6、(-2X10T°)V二240V,(pB-(pc=240V,(pc=240V.因为(p；v(pc,所以A、C在同一等势面上，根据场强方向垂直等势面且由电势高处指向电势低处，可以得到电场线的方向垂直于AC,如图14—20所示.S14-20•巩固练习1.关于等势面的叙述，正确的有：[]A.在同一等势面上移动电荷吋，一定不受电场力，所以电场力做功为零B.等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直C.匀强电场的等势面是垂直于电场线的一-族平面D.点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的--族球面2.如图14-21所示，在点电荷的电场中，将一检验电荷从A分别移到B、C、D各点上时，电场力

7、做的功(B、C、D在以点电荷+Q为球心的球面上)：[1A-WAB>WACB.WAD>WABC.WAC>WADD.WAB=WAC=WAD3.如图14-22所示是一个实心导体，当它带上电荷后:A.A点电势最高B.B点电势最高C.C点电势最高D.A、B、C三点电势一样高B图14-22课堂小结：等势面与电势差的概念与联系。•作业1.复习本节课文；2.思考课本练习五第（1）题；3.将练习五第⑵、（3）题做在书上.教学札记：1.电场线与等势面的关系，可先用反证法得出：等势面一定跟电场线垂直；再在复习电场线方向与电势高低的关系的基础上得出：