13.6等势面 电势差与电场强度的关系.doc

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1、13．6等势面一、教学目标1．知道等势面，知道电场线跟等势面的关系；2．知道处于静电平衡状态的导体是等势体，导体表面是等势面；3．理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功；二、教学重点、难点1．重点：理解电场线与等势面垂直；理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。2．难点：等势面和电场线的关系三、教学方法：类比法、讲授法四、教具：投影仪、计算机、大屏幕、自制多媒体课件五、教学过程：（一）引入新课：上一节我们学习了什么是电势，我们知道把电场中各个电势相等的点连起来，可能得到一个面，这个面就叫等势面，本节课我们就来学习等势面。（二）进行新课：1．等势面（1

2、）电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。（2）用CAI课件画出几种典型电场的等势面。①点电荷电场中的等势面，是以电荷为球心的一簇球面；②等量异、同种点电荷电场中的等势面，是两簇对称曲面；③匀强电场中的等势面，是垂直于电场线的一簇平面。（3）等势面的特点①同一等势面上各点的电势相等，在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。注意：当电荷由等势面上的一点移到等势面上的另一点时，电场力做的总功为0，但在这个过程中，电场力不一定不做功。（想一想，为什么？）②等势面一定和电场线垂直（想一想，为什么？），且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。③等势面密处场

3、强大，等势面疏处场强小。④不同等势面在空间不相交。（怎样证明？）⑤处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面为一个等势面。（三）巩固练习：如图所示为点电荷产生的电场，一检验电荷从A点分别移到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的圆周上，则电场力做功A．从A到B做功最大B．从A到C做功最大C．从A到E做功最大D．做功一样大（四）布置作业：1．复习本节课文。2．思考课本P132练习五第（1）题。3．将课本练习五第（2）、（3）题作在作业本上。说明：1．本节要完善处于静电平衡状态的的导体的性质：（1）内部场强为零；（2）导体是等势体，其表面是等势面；

4、（3）电场线垂直于等势面，（4）静电荷只分布在外表面。（5）导体尖端电荷越密集。2．地球可看成一个大导体，地球静电平衡时是一个等势体，与地球相连的导体与地球等势。实际上长取地球的电势为标准电势，即认为地球的电势为零，以此为基础去确定电场中各点的电势。附：板书设计：2：等势面的特点①②③④1：定义：叫等势面.等势面异号同号3：等势面的形状①匀强电场②点电荷③等量电荷13．7电势差与电场强度的关系一、教学目标1．定性掌握电势差与场强的关系。2．定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。二、教学重点、难点1．场强方向——电势降低最快的方向。2．U=E·d——d为沿场

5、强方向两点所在等势面间距离。三、教学方法：讲授法四、教具：投影仪、幻灯片五、教学过程：（一）引入新课场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强场为例来研究。（二）进行新课前面讲过，沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。1．场强方向是指向电势降低最快的方向。我们再来研究场强和电势差的数量关系。设AB间距离为d，电势差为U1

6、，场强为E。把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为W=qEd。利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得W=qEd=Uq，即U=Ed。这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。如果不是沿场强方向的呢？例如AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角α，故电场力做功为W=Eqscosα，scosα=d，所以W=Eqscosα=Eqd。利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。d为AB两点间距

7、离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。2．U=Ed。U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影。3．由U=Ed，得E=U/d，可得场强的另一个单位：V/m。1伏/米＝＝1牛/库所以场强的两个单位伏/米，牛/库是相等的。注意：此公式只适用于匀强场。（三）例题精讲【例 1】匀强电场E=200N/C，UAC=5V，AB间距离多少？UAC＝Ed＝m=2.5×m＝5×m【例2】 匀强电场电场线与AC平行，把10C的负电荷从A移至B的电场力，做功6×10J，AB长6cm，求：（1）场强方向；（2）设B处电势为1V，则

8、A处电势为多少？（3）场强为多少？电子在A点电势能为多少？解 （1）将负电荷从A