1、六、等势面 从容说课 本节介绍等势面等势面虽然不是本章的重点内容。但它可以直观形象地对电势、电势差进行描述，对学生理解电势、电势差有很好的帮助作用这一点类似于用电场线来形象描述电场，帮助学生理解电场强度的概念一样 本节教材的主要特点是 1顾名思义，概念很好懂；2直观形象，要求空间思维能力较强，因为课本的图实际上看起来都是等势线(平面图)所以要求在了解常见等势面时要从平面到空间转换过来 结合本节教材的特点和地位把本节的教学目标定位如下：1知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 2翎道电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 3知道处于静电平衡的导体是等势体导
2、体表面是等势面 4知道实际中常取地球或与地球相连的导体作为零电势参考点 。本节的教学重点定位于对等势面的特点的认识和理解上 本节的教学难点定位于对等势面形状的空间想象上 为了在教学中突出重点、突破难点教学时采用学生互动探究、多媒体强化、教师适当点拨的方式来进行，要充分发挥学生的主体作用，以学生为主，教师为辅(起引导作用)本节的教学程序设计如下：复习导人课题一类比引出概念一多媒体强化认识一互动探究等势面的特点一教师点拨归纳拓展一实例分析应用一小结归纳 教学目标 一、知识目标 1知道什么是等势面理解在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 2知道等势面的其他特点 3知道电场线跟等势面垂直并且由电势高的
3、等势面指向电势低的等势面 4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 5知道实际中常取地球或与地球相连的导体作为零电势参考点 二、能力目标 培养学生逻辑思维、类比分析的能力 三、德育目标 培养学生形成积极思维、善于推理的思维品质 教学重点 等势面的特点 教学难点 等势面的空间性的理解 教学方法 对比分析法、推理归纳法 教学用具 直流电源一个。金属小电极两个，白纸、复写纸、导电纸各一张，灵敏电流表，探针两个 课时安排 l 课时 教学过程 投影本节学习目标与学法指导 (一)学习目标 1知道在电场中电势相同的点构成的面叫做等势面 2理解在等势面上移动电荷电场力不做功因此电场线与等势面垂直并
4、且由电势高的等势面指向电势低的等势面，任何两等势面不相交 3理解静电平衡下的导体是个等势体导体表面是个等势面 4知道在实际中常用等势面来研究电场 (二)学法指导 1在等势面的特点学习时采用逻辑推理、分析归纳的方法来进行 2其他知识点的学习通过阅读思考、小组讨论的学习方法 学习目标完成过程 一、引入新课 复习投影思考题 1电势类比于什么?(高度)2电势的确定方法?(某点 A)(首先选一零电势点，将一单位正电荷从 A 点移到零电势点电场力做了多少功则 A 点的电势就是多少伏)3沿电场线方向电势如何变化?(沿电场线方向电势越来越低)引入电场中的电势有高有低有些点的电势会相等，那么把这些电势相等的点连
5、到一起会构成等势线或等势面，那么等势面(或线)有些什么样的特点呢?本节我们来学习这个问题 板书等势面 二、新课教学 (一)等势面 教师介绍类比等高线 等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面 投影常见电场中的等势面及对比等高线 学生活动 观察各等势面的形状并口头表述 (说明)：各等势面问的电势差相等 学生活动 口头描述各电场的特点，互相补充 教师激励评价、拓展归纳 1点电荷的等势面：以点电荷为球心的一簇球面 2等量同(异)种电荷的等势面：都有对称环形曲面,对等量异种点电荷，两电荷连线的中垂线是一等势面；对等量同种点电荷，周围有环绕两电荷的环形曲面 深入探究 学生探究活动 继续观察上图，注
6、意等势面的密疏与电场线的密疏关系，思考猜想 学生汇报观察结果及自己的认识,教师激励评价 教师点拨拓展 在等势面各相邻电势差相等的前提下：1等势面密的地方，电场线密，等势面疏的地方,电场线疏 2结论可以用等势面的密疏来表示电场的强弱 实例分析 匀强电场的电场线与等势面的特点 学生思考 抽查了解 匀强电场的电场线平行等距,密疏相同；匀强电场的等势面平行等距，密疏相同 学生活动 动手画匀强电场的等势面(二)等势面的特点 投影 讨论下列问题：1在同一等势面上任意两点问移动电荷，电场力是否做功?2由课本图可知,在同一位置上，电场线和等势面有什么关系?3某导体已处于静电平衡,该导体上各点电势关系如何?为什
7、么?4观察并讨论，两等势面能否相交?学生活动：阅读课本,并讨论上述问题，讨论后阐述自己的看法 师生共同总结 等势面具有以下特点：特点一：在同一等势面上任两点间移动电荷,电场力不做功 证明：在同一等势面上取 a、b 两点 因为 a=b 所以 Uab=a-b=0 特点二：电场线和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 分析在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功,所以电场力必始终和速度方向垂直,即场强方向垂直于等势面 又因为沿电场线方向电势降低,故电场线一定由电势高的等势面指向电势低的等势面 特点三：如果导体处于静电平衡状态，则该导体上各点电势相等 因为处于静电平衡状态的导体内部合场强处
8、处为零,在导体的任意两点间移动电荷时电场力不做功据 Wab=qUab，那么 Uab=0，所以处于静电平衡的导体各点的电势相等 特点四：任意两个等势面都不相交 因为如果相交，则交点处有两个电势，这与电场中某点的电势是唯一的矛盾，所以任意两个等势面都不相交 拓展 1静电平衡状态下的地球及与之相连的导体是等势体，所以实际中常取地球或与之相连的导体电势为零 2.实际中电势的测定比场强容易，在了解电场时常先绘出等势面的分布，再由电场线分布与其关系绘出电场线的分布 学生活动 结合课本“带电导体周围的等势面和电场线”图来理解等势面的特点 (四)拓展应用 1如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，
9、实线为一带正电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹P、Q 为这轨迹上的两个点由此可知()A三个等势面中，a 电势最高 B质点在 Q 点时，加速度较大 C质点通过 P 点时动能较大 D质点通过 Q 点时电势能较小 2如图所示,实线为匀强电场的电场线，虚线代表等势面,且相邻等势面间的电势差相等一负电荷在等势面 A 处动能为 40J,运动到等势面 C 处动能为零取 B 为零势面,则当电荷的电势能为 5J 时的动能是_J 参考答案1.BC 2.15 三、小结 1对照板书自结本节主要知识点 2对照教学目标检查自己的学习情况 3投影示范小结 等高线 类比等势面各常见电场等势面的形状等势面的特点应
10、用 四、作业 1阅读本节内容 2课后练习 3预习下节 五、板书设计 六、本节优化训练设计 1如图所示，三个同心圆是以点电荷-Q 为圆心的等势面，下列说法正确的是()A一个点电荷+q 在 B 点所受的电场力比在 A 点的大 B一个点电荷+q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小 C将同一个电荷由 B 点移到 D 点，电场力做的功比由 A 点移到 C 点多 D将电荷+q 由 B 点移到 C 点，电场力做正功 2如图所示，一组等差等势面，若将一个负电荷从 A 点移到 C 点电场力做负功，则下列关系不正确的是()AEAEC，A C BEA EC，A C CEA C DEA=EC，A C 3关于静电场
11、的电场线和等势面，以下说法正确的是（）A处于静电平衡的导体，内部没有电场线，它的电势也一定为零 B导体周围的电场线一定与导体表面垂直 C在同一条电场线上的两点，电势必定不等 D在同一条电场线上的两点，所在位置的场强必定不相等 4如图所示，带电体 Q 靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷在静电平衡后，下列物理量中等于零的是()A导体腔内任意点的场强 B导体腔内任意点的电势 C导体外表面的电荷量 D导体空腔内表面的电荷量 5将一个原来不带电的绝缘导体 B 靠近一个带正电的导体 A，以下说法正确的是()A导体 B 的电势升高 B导体 B 在 A 的电场中，靠近 A 的那一端的电势较另一端高 C用手触
12、一下 B，移走 A 后 B 带正电 D导体 B 内部的场强处处不相等 6如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等一正电荷在 3 上时，具有动能 20J，它运动到等势线 1 上时，速度为零令 2=O，那么该电荷的电势能为 4J 时其动能大小为()A16J B10J C6J D4J 7A 为绝缘导体，把一个带正电的金属球 B 靠近 A 的左端，同时用一根导线将导体 A 的左端接地这时导体 A 右端的电势将_零(填“大于”“等于”或“小于”)；取去接地线，然后再移走金属球 B,此时导体 A 的电势应_零(填“大于”“等于”或“小于”)，导体 A带_电荷，这种现象叫_ 8如图
13、所示，虚线为平行的等势面，1、2、3 表示三个等势面的值,已知 1 2 3一带电粒子以速度 v0 飞入电场,轨迹为实线所示如不计重力，试判断：(1)电荷带什么电?(2)电荷在 A、B 两点哪点电势能大?(3)电荷在 A、B 两点哪点动能较大?参考答案 1CD 2C 3BC 4ABD 5A 6C 7等于 小于 负 静电感应 8根据等势面平行及 1 2 3 的关系,可先画出几条电场线，根据电荷的运动轨迹与电场线可确定电荷所受的电场力方向，如图所示 (1)因为电场线方向与电荷所受电场力方向相反,可确定该电荷为负电荷 (2)电荷由 A 运动到 B，电场力 F 与位移成钝角，故电场力对电荷做了负功,所以电荷的电势能增加，电荷在 B 点的电势能大于电荷在 A 点的电势能 (3)电荷从 A 到 B，电势能增加了，故电荷的动能减少了，即BAkkEE