重力场与电场的比较
重力势能和电势能类比.
EPB
=3×10-5
J
EPC=1.8×10-5 J
（3）如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点 和C点的电势能分别为多少？
EPA= -3×10-5 J
EPC=-1.2×10-5 J
•3：电势是标量，可以是负值。
•4：计算时EP,q, φ都带正负号。
5.WAB q A qB
1.沿着电场线方向,电势将怎样变化? 电势不断降低 2.如何确定电场中某点的电势? 应先确定电场中某点的电势为零(通常取离场 源电荷无限远处或大地的电势为零.) 3.电势为负数时,负号表示方向吗? 电势是标量,只有大小,没有方向.负电势只表 示电势比零电势低.
EP由电荷间的相对位置决定
电场力作功，电势能改变 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
而电势能的大小是与试探电荷的电量q有关的（因q
越大，其所受电场力就越大，具有的做功本领大，
电势能也就大），故不能用“电势能”来描述电场
的能的性质.
小结
练一练1：将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A 点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移 到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则 （1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改 变了多少？ 增加了1.8×10-5J. （2）如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B 点和C点的电势能分别为多少？
一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的势能 1、静电力做的功等于电势能的减少量： WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该 点移动到零势能位置时所做的功 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小
电场强度(与重力场比较)
例1、为测定某电场中P处的电场强度,将一电荷 量为q=+2×10-6库仑的检验电荷引入P处,测得电 场对它的电场力为F=5×10-5牛.方向水平向东. 求电场在P处的电场强度E的大小和方向. 根据电场强度的定义:E=F/q,P P F 处的电场强度EP=25N/C.又因为,q + 是正电荷,所以EP的方向与F的方 向相同,水平向东. 若将P处的检验电 电场强度是电场本身的 荷拿走，P处的场 物理量,与检验电荷无关. 强会变成零吗？
点电荷Q=+ 8×10-4C的电场中,距Q为3米的P点的 电场强度有多大?什么方向?在距Q为6米的M处,电 场强度多大?什么方向?在M处放一q= - 2×10-6C 的点电荷,所受电场力有多大?什么方向?
根据E=KQ/R2 +Q R
EP=? EP= 8×105 N/C F=E×q=0.4N
M
-
根据E=KQ/R2, ∵RM=2RP,∴EM=(1/4)EP= 2×105 N/C
场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强 度。
F 2.定义式： E q
3.单位：牛/库(N/C) 或 伏/米（V/m)
4：两个概念：场源电荷和试探电荷
4.矢量性：
电场中某点的场强方向规定为：
跟正电荷在该点所受电场力方向相同；
跟负电荷在该点所受电场力方向相反。
5.理解：
（2）电场强度是反映电场的力的性质 的物理量。具有大小和方向。 （3）由电场本身的性质决定，与试探 电荷是否存在、电荷的正负、电荷量 的大小及受到的电场力都无关。 （4）电场力：F=qE
F （1）E 为定义式，适用于一切电场。 q
三.匀强电场======区域重力场
电场力做功与电势能 教案
电场力做功与电势能》教学设计一、教学目标1．通过电场力做功与重力做功对比，使学生掌握电场力做功的特点。
2．通过与重力势能对比，使学生掌握电势能这一概念。
3．了解电场力做功与电势能能量转化和功之间的关系。
4．复习加深能量转化和功之间的关系。
二、重点、难点分析1．重点是明确电场力的功和电势能的变化之间的关系。
2．难点:电势能概念的建立.三、主要教学过程（一）引入新课前面我们从电荷在电场中受到力的作用出发，研究了电场的力学性质。
我们引入电场强度矢量E描述电场强弱及方向。
规定单位正电荷在某点所受电场力的方向为该点场强方向，大小为场强大小。
这样表示出电场力的性质。
电场对放入其中的电荷有力的作用，此力可以做功，所以电场也有能的性质。
下面我们研究电场的能量特性。
复习：1．功的定义W=Fscosθ力和物体在力的方向上位移的乘积。
（θ为F与s的夹角）2．重力功（1）重力功只与物体的起末位置有关而与路径无关。
如图1所示，物体沿不同路径经由A到B，重力功仅与AB两点竖直方向高度差有关，与所走路径无关。
W=mgh（2）重力功与重力势能的关系重力对物体做正功，物体重力势能减小；物体克服重力做功，即重力做负功，物体重力势能增加。
重力做多少正功，重力势能就减少多少，反之也成立。
重力所做的功等于重力势能增量的负值，即：W G=-△E p（3）重力势能是相对的，有零势能面。
（人为选定）（4）物体在某处的重力势能（可正可负），数值上等于把物体从该点移到零势能面处时，重力所做的功，如前图1中，如设E pA=0，则E pB=-mgh，如设E pB=0，则E pA=mgh。
（5）重力势能应归物体与地球所共有。
一般我们只提物体不说地球，但不等于归物体自己所有，原因是如没有地球对物体的吸引力则谈不上物体受重力，所以也谈不上重力势能。
以上为重力功的特点及它与重力势能的关系。
下边我们首先来看看电场力做功的特点。
（二）教学过程设计1．电场力做功的特点上节课我们了解了几种典型电场，为了便于理解，今天我们就用匀强电场来研究电场力功的特点。
第一章_静电场知识点
第一章静电场公式一、基本公式【备注】Q：场源电荷q：试探电荷k：静电力常量ε：相对介电常数二、带电粒子在电场中的运动（1）平衡问题：静止或匀速直线运动mg=Eq（电场力与重力的平衡）（2）带电粒子在电场中的加速问题：E ∥v 0 （不计重力）（3）带电粒子在电场中的偏转问题： E ⊥v 0 （不计重力）处理方法：类平抛运动①垂直电场线的方向（水平）：速度为v 0匀速直线运动②平行电场线的方向（竖直）：初速度为0的匀加速直线运动在偏转电场中，在竖直方向： 粒子的加速度 m dqU m Eq a 2== 设类平抛的水平距离x若能飞出电场水平距离为L ，若不能飞出电场则水平距离为x飞行的时间：tLt x t ==① （从正中央进入）能飞出电场则：y ≤d/2 ② （从边缘进入）能飞出电场则：y ≤dv 0 y U d竖直方向：221at y = 匀加速运动 ③竖直方向：分速度: at v y=④出电场时速度的偏角：0tan v v y =θ ⑤合速度：220y v v v += ⑥由①②③④⑤可得：飞 行 时间：t=L/v O 竖直分速度：02mdv qLU v y =侧向偏移量：d mv qL U y 20222= 偏向角：Lyd mv qL U 21tan 202==θ（4）带电粒子先在加速电场U 1中加速后，再进入偏转电场U 2用：2'2'L L L y y +=可求'y飞 行 时间：t=L/v O 侧向偏移量：dU L U y 1224=屏上偏移量：ｙ＇＝d U L L L U 124)2('+ 偏向角：dU LU 122tan =θ【小结】（1）一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同，即：不同粒子的侧移量y ，偏向角θ都相同。
（2）飞越偏转电场的时间t 不同，此时间与加速电压U 1、粒子电量q 、质量m 有关。
附1附1：重力场与电场的比较。
“电场、电场强度”的教学建议
“电场、电场强度”的教学建议电场、电场强度是高中物理知识中的重要内容，是理解、掌握电磁学知识的基础。
但由于概念抽象，故又是学生理解和教师教学的难点。
突破这一难点关键在于调动学生的学习积极性，发挥学生在认识活动中的主体作用，同时严密知识教学的逻辑系统，使学生在认识活动中受到正确的抽象思维和研究方法的教育和熏陶。
教学设计的基本思路是引导学生运用旧知识，通过比较、类比、归纳、综合等逻辑方法，使学生在流畅的思维活动中形成概念，理解和掌握概念。
一、运用迁移规律引进电场概念从库仑定律与万有引力定律的对比开始电场概念的教学。
通过对定律表达形式及其研究对象和相互作用方式的比较，引起学生的注意，藉此启动学生对课题的思维。
并将注意点集中到：质点间的引力作用，或点电荷之间相互作用，均在不接触的情况下产生，而质点间的相互作用是通过引力场发生的。
从两定律的比较和归纳，使学生从对引力场的注意，联想电场，为建立电场概念奠定了必要的心理基础。
在初步形成电场概念后，使学生确立电场的物质性认识是教学中的第二个环节。
库仑定律是揭示电场物质性、形成电场强度概念的出发点。
从库仑定律所表征的电场力到电场强度是电场的力的本质属性，该属性由形成电场的电荷、分布情况及空间位置所决定，与电场中有无检验电荷无关。
这一思维的跨越构成教与学的矛盾，即所谓教学的难点。
而这一难点的突破，必须通过分析、比较、归纳、抽象的逻辑方法，以逻辑推理获得的思维直观来克服直观思维所形成的观念惯性，这就要求师生在认识活动中，共同通过科学思维来驾驭认识过程，从而建立电场强度的正确概念。
二、运用抽象思维逻辑方法揭示电场力的本质属性首先，确立检验电荷的理想模型。
其着眼点在于使学生明确，点电荷与检验电荷之间的相互作用遵循库仑定律；它们之间的电场力提供了点电荷电场的信息。
这样使学生具有参与思维活动的心理准备。
其次，运用库仑定律，定量讨论处于电场中某一位置的检验电荷所受的电场力，提示学生思考其中所能提供的信息。
电势差教学设计
电势差一、教学目标1．理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
2．掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系。
进行有关计算。
3．会用U AB＝φA－φB及U AB＝W ABq4．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。
5．知道电场力跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
6．知道处于静电平衡的导体是等势体，导体表面是等势面。
7．知道常取地球或与地球相连的导体作为等势的参考位置，认为它们的电势为零。
8．了解几种典型电场的等势面。
二、教学重、难点重点：理解电势差和等势面的概念，掌握电势差和等势面的特点。
难点：电势差公式的综合应用，利用电势，电势差，电势能和等势面的特点的综合判断。
三、教学用具多媒体设备四、相关资源《电势差》视频资源。
五、教学过程【课堂引入】教师播放视频：《电势差》。
（插入视频《电势差》）【新知讲解】（一）电势差复习回顾：教师活动：前面我们曾经学习电势能和电势，同学们想一下什么是电势能，什么是电势，它们的公式各是什么？学生回答：电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。
W AB=E PA−E PB=−∆E P电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值叫该点的电势。
φA=W AOq 或φA=E Aq教师活动：电势能和电势直观的描述了电场中能量和位置的关系，都需要提前确定零点，那么接下来我们来学习电场中描述位置变化且与零点无关的量—电势差。
1.定义：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，电势差也叫作电压。
2.定义式：U AB=φA-φB3.单位：伏特(V) 1V=1J/C4.标量：正负代表一点比另一点电势高或低。
(注：U AB大于0，说明A点电势大于B点电势，反之U AB小于0，说明A点电势小于B点电势。
)5.比值定义法：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功W AB与电荷量q的比值W AB/q，叫做A，B两点间的电势差。
静电场与重力场的类比研究
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静电场与重力场的类比研究
作者：蒲天旺
来源：《甘肃教育》2008年第01期
〔关键词〕高中物理；类比法；静电场；重力场
〔中图分类号〕 G633.７〔文献标识码〕Ｃ
〔文章编号〕 1004—0463（2008）01（Ａ）—0022—０2
类比法是人类认识客观世界的一种基本思维方法，是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的推理方法。
概念、规律、数学工具以及研究方法等，都可以是类比的对象。
在物理教学中，恰当运用类比，往往能给人以启发，起到由此及彼、融会贯通、化难为易的作用。
在中职物理教学中，电场知识是电磁学部分的重点内容，掌握好静电场知识，是学好整个电磁学的基础。
可以运用类比法，将力学中的研究方法及已知概念类比应用于电场的研究，可以帮助学生理解抽象的电场及其有关概念、性质，揭开电场神秘的面纱，领悟自然界的统一性。
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”。
电场
UAB=ϕA-ϕB UAB=WAB/q =qEd/q=Ed UAB=Ed
A l
d
θ
B
E
1V/m=1N/C
问题5.电势差跟电场强度的关系 问题 电势差跟电场强度的关系
思考： 形成的电场中， 思考：在+Q形成的电场中，给-q一个适当的 形成的电场中 一个适当的 初速度v 它可以绕着Q做匀速 初速度 0，它可以绕着 做匀速 圆周运动。这个v 是多大？ 圆周运动。这个 0是多大？ +Q 运动半周的时间里， 运动半周的时间里，库仑力 r 做了多少功？ 对q做了多少功？ 做了多少功
电势与电势能的正负问题 1. 电势和电势能的正负号都能表示大小。 电势和电势能的正负号都能表示大小 正负号都能表示大小。 2. 电势的正负由什么决定？ 电势的正负由什么决定 正负由什么决定？ 3. 电势能的正负由什么决定？ 电势能的正负由什么决定 正负由什么决定？
注意：使用 注意：使用Ep=qφ时，必须考虑 和φ的正负 时 必须考虑q和 的正负
练习.图中 、 、 、 是匀强电场中一 练习 图中A、B、C、D是匀强电场中一 图中 正方形的四个顶点， 正方形的四个顶点，它们所在的平面与 电场线平行.已知 已知A、 、 三点的电势分 电场线平行 已知 、B、C三点的电势分 别为ϕA=15V，ϕB=3V，ϕC=-3V. ， ， 1.作图法求 点电势ϕD. 作图法求D点电势 作图法求 2.画出过 点的电场线 画出过A点的电场线 画出过 点的电场线.
电势
1. 电荷在电场中某一点的电势能 p与它的电 电荷在电场中某一点的电势能E 荷量q的比值 的比值. 荷量 的比值 ϕ=Ep/q 2.国际单位：伏(V) 国际单位： 国际单位 3.标量，无方向 标量， 标量 4.电场中某点的电势，在数值上等于单位电量 电场中某点的电势， 电场中某点的电势 的正电荷在该点的电势能（ 的正电荷在该点的电势能（单位电荷量的正电 荷由该点移动到零电势点时电场力所做的功） 荷由该点移动到零电势点时电场力所做的功）. 1V=1J/C
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重力场与电场的比较
前言：在科学研究中涉及到归纳推理、演绎推理、类比推理等推理方式。
由大量的现象、实验归纳出一般的结论，用的就是归纳推理，如牛顿第一定律的发现。
由一般的结论（规律）去解决大量的问题用的就是演绎推理，如任何碰撞问题都可用动量守恒定律去解决。
由两件事物的相似性类推出相似的性质，用的就是类比推理，如电场与重力场具有相似性，由重力场可以类推出电场的性质。
又如磁场与电场具有相似性，可以由电场类推出磁场的性质。
为什么鲸不属于鱼类而属于哺乳动物？因为鲸与哺乳动物具有相似性。
（小学语文五年级上册40页，人教版）类比推理可以让一些抽象的问题变得具体，让一些复杂的问题变得简单，是科学研究必不可少的方法，你一定要掌握好哦！（请你百度一下：相似论、类比推理、类比法）。