第12章第05节电势、电势能教案04 人教版

第12章第05节电势、电势能教案04 人教版

等势面 电势差与场强关系 高三年级物理教案(二选班用) 2002.8.10 ‎ 课 题 等势面 电势差与场强关系 课型 新 授 课 总 第 课 时 教 学 目 标 ‎1．理解等势面的特点及作用。‎ ‎2．掌握匀强电场中电势差与电场强度的关系。‎ ‎3．运用匀强电场中电势差与电场强度的关系解题。‎ 教学重点 和 难 点 ‎1．等势面的概念及特点。 ‎ ‎2．场强与电势差的关系及应用。‎ 实验教具 电教手段 教 学 内 容 教、学方法点 拨 一、 等势面 ‎ 1．概念的引入 研究电势差、电势时，也可以用一种形象的方法来描述电场。‎ ‎ 2．等势面的概念 （1） 定义：电场中电势相同的各个点构成的面，叫等势面。‎ ‎（2）等势面的特点：‎ ① 同一等势面上任两点间电势差为零；在同一等势面上移动电荷时，电场力不做功。‎ ② 等势面一定跟电场线垂直（反证法），且由高等势面指向低等势面。‎ ③ 等差等势面越密的地方，电场线也越密，即电场强度越大。‎ （3） 等势面的作用 判断电场（电场线）分布特点、电势高低等。‎ ‎ 判断正误：静电场中，虽然电场线不能相交，但等势面可以相交。‎ 回忆用电场线描述电场 类比“等高线”‎ 指导学生讨论、证明等势面的特点 ‎3．常见电场的等势面的分布特点 （1） 孤立的点电荷：以点电荷为球心的同心球面。‎ （2） 等量同种电荷：‎ （3） 等量异种电荷：‎ ‎（4）匀强电场：‎ 一、 电场强度与电势差 提出问题：如何把场强与电势差联系起来呢？‎ 讨论：E是从力的角度研究电场，U是从能的角度研究电场。‎ 启发：力和能是如何联系的呢？‎ 功是把力和能量联系在一起的桥梁。‎ ‎1．匀强电场中，电场强度与电势差的关系 ‎（1）公式推导 ‎（2）讨论 ① 上面的公式只适用于“匀强电场”‎ ② 式中的“d”是指沿电场方向的距离 如果两点连线不与电场线平行，则取其在电场方向上的投影。‎ ③ 场强的单位：伏/米 证明：1伏/米=1牛/库 ‎2．场强与电势差关系的应用。‎ ‎3．几个场强公式的比较：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 讨论、体会不同电场等势面的特点及“对称性”‎ 启发：两物理量分别是从“力”和“能” 的角度描述电场的 注意各公式适用条件 例题1：关于等势面下列说法正确的是( )‎ A． 等势面与电场线处处垂直 B． 同一等势面上的各点场强大小必定相等 C． 电荷所受电场力的方向必和该点等势面垂直，并指向电势升高的方向 D． 电荷从电场中一点移到另一点，电场力没做功，电荷必在同一等势面上移动 例题2：根据所给等势面，画出电场线。‎ ‎10V 8V 6V ‎6V 8V 10V ‎·A ‎ ·C ‎ ·B ‎ 例题3：已知匀强电场中的三个点的电势分别为：=12V，=4V，=-4V，试画出电场示意图（用三条电场线表示）。‎ a b c 例题4：如图为某电场中的电场线和等势面，已知=10V，=6V，ab=bc，则 A．=8V B．>8V ‎ C．<8V D．上述三种情况都可能 ‎60º B A 例题5：如图，A、B两点相距20cm，E=200V/m，AB与电场线方向夹角为60º，求AB两点间电势差。如取A点电势为零，求B点电势。‎ 利用场强与等势面的关系。‎ 思路点拨：先找等势点，再画电场线。‎ 巩固练习：‎ ‎1．等势面的特点是 ‎（1）同一等势面上移动电荷，电场力 ；‎ ‎（2）空间任意两个等势面 ；‎ ‎（3）电场线与等势面处处 ；‎ ‎（4）电场线由电势 的等势面指向电 势 的等势面。‎ ‎2．如图，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线中垂线，今有一带电粒子从M点以一定的初速度v0射出，开始时一段时间轨迹如图中实线，不考虑粒子的重力，则在飞越该电场的过程中，该粒子 a b M ‎ v0‎ ‎ N ‎ A．必带负电 B．动能先增后减 ‎ C．电势能先增后关 D．运动到无穷远处后，速率一定仍为v0‎ ‎3.如图，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，今有质量为m，带电量为-q带有小孔的小球从杆上A点无初速度地开始下滑，已经q<

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