等勢面

教學目標

知識目標

1.知道什么是等勢面，知道處于靜電平衡的導體是等勢體，導體表面是等勢面.

2.知道等勢面與電場線的關系.電場線與等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.

3.理解在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功.

能力目標

培養學生對知識的類比能力，以及對問題的分析、推理能力等等.

情感目標

利用等勢面圖像的對稱美，形態美給學生以美的享受、美的愉悅，讓學生自己畫圖，在學習知識的同時提高學生對美的感受力、和鑒別力.

教學建議

教材分析

本節課的重點是理解在同一等勢面上移動電荷時，電場力不做功這一特點.

對于電場線與等勢面的關系需要把握：

（1）電場線與等勢面垂直；

（2）電場線由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.

通過這兩點的理解可以讓學生根據等勢面的分布大致畫出電場線的分布；或是由電場線分布畫出等勢面的分布，以加深對本章知識的理解.

教學建議

對于兩個電勢不同的等勢面不能相交這一點，可以作為思考題目，讓學生自己進行推導.另外可以讓學生采用類比的方法理解等勢面，對比重力勢能，對比等高線思考等勢面的意義，以及采用等勢面研究問題的方便之處，培養學生對新知識的自學能力，提高學生的分析、推理能力.

需要明確的是：等勢面是為了形象的描述電場中各點電勢的分布情況而引入的，等勢點連接成等勢線，等勢線又組成等勢面，在這里點出：點──線──面，讓學生有這一理解過程，同時類比地理上的等高線、等高面，發揮空間想象力，在理解等勢面的有關特性時注重推理過程，讓學生展開討論，加深認識.

--示例

等勢面

一　課程設計

1.復習上一節的內容，讓學生總結上一節的主要內容.

2.引入新課

教師出示圖片：

提出問題1：在點電荷形成電場中有a、b、c三點，若將單位正電荷由a點移動到c點做功為 ；把單位正電荷由b點移動到c點做功為 ，如果 ，則a、b兩點有什么關系？單位正電荷從a點移動到b點時，電場力做功情況怎樣？

學生分析 ，教師總結：a、b兩點的電勢相同.單位正電荷從a點移動到b點時，電場力不做功.

教師講解：一般說來，電場中各點的電勢不同，但電場中也有許多點的電勢相等.我們把電場中電勢相等的點構成的面叫等勢面.

下面，我們從幾個方面認識等勢面：

（1）在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷，電場力不做功.

分析：因為等勢面上各點電勢相等，電荷在同一等勢面上各點具有相同的電勢能，所以在同一等勢面上移動電荷電勢能不變，即電場力不做功.

（2）等勢面一定跟電場線垂直，即跟場強的方向垂直.

分析：假如不是這樣，場強就有一個沿著等勢面的分量，這樣在等勢面上移動電荷時電場力就要做功.但這是不可能的，因為在等勢面上各點電勢相等，沿著等勢面移動電荷時電場力是不做功的.所以場強一定跟等勢面垂直.

（3）等勢面的排布：前面已經指出，沿著電場線方向電勢越來越低.可見，電場線不但跟等勢面垂直，而且是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面.對比書中的圖片，類比等高線與等勢面.

（4）幾種典型場的等勢面.

教師出示媒體課件：點電荷的等勢面演示：

有關圖片可以參考媒體資料.

（5）處于靜電平衡狀態的導體是一個等勢體，它的表面是一個等勢面.