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电场等势面要点及教学设计(附有等高线图)

更新时间:2024-04-12 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

约2870字。BwC物理好资源网(原物理ok网)

电场BwC物理好资源网(原物理ok网)

等位面BwC物理好资源网(原物理ok网)

要点:知道什么是等位面等势面,知道处于静电平衡状态的导体是等位体,导体的表面是等位面。 了解等势面电场线之间的关系。 电场线垂直于等势面,并从高电势等势面指向低电势等势面。 了解当在同一等电位面上移动电荷时等势面,电场力不起作用。BwC物理好资源网(原物理ok网)

教学难点:等势面的特性; 条件为U=Ed,U与E没有直接关系。BwC物理好资源网(原物理ok网)

教学设计:在讲解等位面时,可以将其与地图上的等高线进行比较。 教材中的等位面图附有等值线图进行对比,帮助学生直观地理解等位面。 理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功、电场线垂直于等势面是需要推理的,应该要求学生真正理解这种推理。 要求学生能从等势面的分布粗略地画出电场线的分布,或从电场线的分布粗略地画出等势面的分布。学生应清楚地知道公式U的适用条件=Ed:均匀电场,且沿场强方向。BwC物理好资源网(原物理ok网)

解难:利用类比和逻辑推理,帮助学生根据轮廓进行理解。BwC物理好资源网(原物理ok网)

学生现状:对电场了解不多,对电位差认识薄弱,不能把抽象的东西具体化。 学生对电气知识不感兴趣,有恐惧感。BwC物理好资源网(原物理ok网)

培养能力:分析综合能力、理解推理能力BwC物理好资源网(原物理ok网)

一、评审简介BwC物理好资源网(原物理ok网)

[问] 如何定义电场中某一点的电势?BwC物理好资源网(原物理ok网)

分析:选择一个零电位点,该点等于从该点移动到参考点的单位正电荷。BwC物理好资源网(原物理ok网)

等势面BwC物理好资源网(原物理ok网)

(零电位点)电场所做的功。BwC物理好资源网(原物理ok网)

【Q】如图所示,点电荷的电场中有一个A点。 如何确定A点的电势?BwC物理好资源网(原物理ok网)

分析:首先选取一个零电位点,将一个单位的正电荷从A点移到零电位点,计算电场力所做的功的大小,则A点的电位为多少伏特。 如果以无穷大为零电位点,1C电荷从A(A')移动到无穷大,则电场力所做的功为WA和WA'。 若WA=WA',则фA=фA'。BwC物理好资源网(原物理ok网)

在点电荷电场中,有无数个与A点电势相同的点,我们可以将这些点连接在一起形成等势线或等势面。 在本课中,我们将讨论等位面的特征。BwC物理好资源网(原物理ok网)

2.新课程BwC物理好资源网(原物理ok网)

(1)等位面BwC物理好资源网(原物理ok网)

1.概念:由电场中各点电势相等的点组成的面BwC物理好资源网(原物理ok网)

注:如果从空间到平面研究电场,则对应的面将是一条线。BwC物理好资源网(原物理ok网)

与地球上的等高线表示地形高度类似,等势面表示电场中电势的高度。BwC物理好资源网(原物理ok网)

2.几种常见的电场等势面(教材P131)BwC物理好资源网(原物理ok网)

A。 点电荷电场中的等势面是以点电荷为球心的一族球面。 与等高线的比较BwC物理好资源网(原物理ok网)

b. 等量不同点电荷的等势面和等值线的比较BwC物理好资源网(原物理ok网)

等势面BwC物理好资源网(原物理ok网)

C。 等量同种电荷的等势面和等值线比较BwC物理好资源网(原物理ok网)

d. 均匀电场的等势面是垂直于电场线的一系列平面。BwC物理好资源网(原物理ok网)

e. 带电导体周围的等势面和电场线BwC物理好资源网(原物理ok网)

3、等位面的性质:BwC物理好资源网(原物理ok网)

学生讨论以下问题BwC物理好资源网(原物理ok网)

(1) 当电荷在同一等势面上任意两点之间移动时,电场力起作用吗?BwC物理好资源网(原物理ok网)

分析:根据WAB=qUAB,由于等势面上各点的电势相等,同一等势面上任意两点的电势差为零,因此电场力所做的功为零。BwC物理好资源网(原物理ok网)

结论:当电荷在同一等势面上任意两点之间移动时,电场力不起作用。BwC物理好资源网(原物理ok网)

(2)从课本图中,同一位置的电场线与等势面的关系是什么?BwC物理好资源网(原物理ok网)

分析:在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功,也就是说电荷上电场力的方向始终垂直于电荷的移动方向(在等势面上),因此电场线垂直于等势面; 由于电流沿着电场线方向BwC物理好资源网(原物理ok网)

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