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- 2021-06-02 发布
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等势面
教学目的:1.理解等势面的基本性质,知道等势面是描述电场的另一种方法;
2.理解等势面与电场线的关系,能够由其中的一个推知另一个的大略分布;
3.知道几种常见电场的等势面分布,理解匀强电场的等势面的特点;
4.了解利用等势面说明导体的表面电场的分布特点
教学重点:等势面的性质
教学难点:等势面与电场线的关系和变换
教学内容:
一. 复习引入
1.电势的定义
U=W/q,
A)处于静电平衡状态的导体上各点的电势处处相等;
B)如果一个孤立导体带正电荷,那么导体的电势就为正电势
C)如果一个导体原来不带电,将其放在正场源电荷的电场中,则导体的电势必大于零;
2. 课本P192(4)
3. 电势差的定义:
UAB=UA-UB或UAB=WAB/q WAB为电荷从A→B电场力所做的功。
如图所示的电场中,AB=BC,则UAB UBC
与地图上的等高线相似,电场中也可以用一些线把等电势的点连接起来,形成电势相同的面或线。
这也是描述电场的一种重要方法――标量描述
〔课题〕等势面
二、新课教学
1.等势面的概念
电场中电势相同的各点构成的面,叫等势面
2.等势面的几个性质:
(1) 在等势面上移动电荷,电场力做功为零;
(2)等势面与电场线处处垂直;
(3)等势面间的疏密程度表示了场强的大小;等势面的法线表示了电场的方向,电场线指向电势降落的方向;
(4)处于静电平衡状态的导体是一个等势体,表面是一个等势面;
(5)匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均匀的平面;
3.几种常见电场的等势面分布图谱(1~5见课本P190,注意引导学生阅图)
(1) 匀强电场的等势面
(2) 点电荷的等势面
(3) 等量异种点电荷的电场的等势面
(4) 等量同种点电荷的电场的等势面
(5) 匀强电场中的导体球附近的等势面和电场线
(6) 无限大接地平板导体和场源电荷之间的等势面和电场线
三、课堂练习:
1.课本P192(5)、(6)〔由学生上台画出〕
2.如图所示,求无限大接地平板导体表面附近的p点的场强。
四、巩固提高
1. 由于导体的表面是等势面,由此带电导体的附近的等势面与其表面是相似的,从而导致导体的尖端附近的电场强度大于钝端的场强;避雷针就是利用了这个原理制造出来的。
2. 实际工作中,测量电势要比测量电场强度容易,处理等势面的数学方法也比较简单,所以常常用等势面来研究电场,我们常常先画出或算出等势面的分布情况,再由等势面推断出电场的分布情况。
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