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高二物理选修3-1 第一章 电场 等势面

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  • 更新时间:2011-9-9 10:50:41
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教案简介:

湖北省来凤一中高二物理集体备课教案第十一章 电场

六 等势面

[教学目标]

1、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.

2、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.

3、培养学生对知识的类比能力,以及对问题的分析、推理能力等等.

教学重点理解在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功这一特点.

教学难点]理解在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功这一特点.

教学过程]

提出问题1:在点电荷形成电场中有ABC三点,若将单位正电荷由A点移动到C点做功为WAB;把单位正电荷由B点移动到C点做功为WBC,如果WABWBC,则AB两点有什么关系?单位正电荷从A点移动到B点时,电场力做功情况怎样?

AB两点的电势相同.单位正电荷从A点移动到B点时,电场力不做功.

一般说来,电场中各点的电势不同,但电场中也有许多点的电势相等.我们把电场中电势相等的点构成的面叫等势面.

1、在同一等势面上的任意两点间移动电荷,电场力不做功.

因为等势面上各点电势相等,电荷在同一等势面上各点具有相同的电势能,所以在同一等势面上移动电荷电势能不变,即电场力不做功.

2、等势面一定跟电场线垂直,即跟场强的方向垂直.

假如不是这样,场强就有一个沿着等势面的分量,这样在等势面上移动电荷时电场力就要做功.但这是不可能的,因为在等势面上各点电势相等,沿着等势面移动电荷时电场力是不做功的.所以场强一定跟等势面垂直.

3、等势面的排布:前面已经指出,沿着电场线方向电势越来越低.可见,电场线不但跟等势面垂直,而且是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面.对比书中的图片,类比等高线与等势面.

4、几种典型场的等势面.

5、处于静电平衡状态的导体是一个等势体,它的表面是一个等势面.

因为导体在静电平衡状态时内部场强处处为零,在导体的任意两点间移动电荷时电场力所做的功为零,因此导体内部各点电势相等.

推论:地球是一个大导体,处于静电平衡状态的地球以及与它相连的导体是等势体.实际上常取地球和与地球的相连的导体作为电势的参考位置,认为它们的电势为零.

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