1、静电力做功的特点

　　教师活动：（投影）教材图1.4-1（如图所示）

　　引导学生推导在匀强电场中移动试探电荷q从A到B静电力所做得功。

　　（1）q沿直线从A到B

　　（2）q沿折线从A到B

　　（3）q沿任意曲线从A到B（用无数组跟静电力平行和垂直的折线来逼近曲线ANB的方法），可得

　　问题：通过以上推导过程，可以得出什么结论？

　　静电力做功与路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关。

　　教师：（强调）这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的，但是可以证明，同样适用于非匀强电场。

　　2、电势能

　　引导学生类比重力做功的特点和重力势能的概念，引出电势能的概念。

　　思考：如果静电力做功与路经有关，引入电势能的概念还有没有实际意义？为什么？

　　学生分组讨论，思考后回答。

　　点评：调动学生思维的积极性，培养学生善于思考勇于探究的学习品质。同时培养学生敢于发言、勇于发表个人见解的精神。

　　引导学生类比重力做功与重力势能变化的关系，从"功是能量转化的量度"的角度，引导学生推导出静电力做功与电势能变化的关系。

　　（投影）教材图1.4-2（如图所示）

　　引导学生推导出静电力做功与电势能变化的公式：

　　提出问题：上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能？为什么？要确定电荷在某点的电势能，应该怎么办？

　　（学生分组讨论，思考后回答。）

　　上式能不能确定电荷在电场中某点具有的电势能。因为上式只确定了静电力做功与电势能变化的关系。要确定电荷在某点的电势能，必须规定电场中某点的电势能为零。

　　如果规定B点的电势能为零，电荷在A点的电势能为多少？

　　电荷在A点的电势能等于功WAB

　　教师概括、总结：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做得功。通常把无限远处或大地的电势能规定为零。

　　教师：引导学生阅读教材，让学生了解重力场和引力场中重力或引力做功与电场中静电力做功的差别。

　　因为电荷有正负，因此同样从A点移到B点静电力做功正负号相反，电荷的电势能的变化也是相反的。

　　（投影）教材图1.4-3（如图所示）

　　3、电势

　　我们是通过对什么的研究来认识电场强度的？电场强度是用什么方法来定义的？

　　通过试探电荷在电场中受静电力来认识电场强度的。用静电力和电荷的带电量的比值来定义的。

　　今天我们再用比值定义的方法研究描述电场性质的另一个物理量--电势。它是描述电场具有能的性质的物理量。

　　（投影）教材图1.4-4（如图所示）

　　引导学生一起推导出匀强电场中某点（如A点）电荷的电势能和其带电荷量的比值的表达式：

　　讨论：为什么可以把这个比值定义为A点的电势？对于任何电场是否具有普遍性？

　　分组讨论，选出代表发表见解。

　　师生互动，得出结论，建立起电势的概念：

　　（1）对电场中确定的一点，这个比值都相同；（2）对于电场中不同的点，这个比值一般是不同的。可见，该比值与试探电荷本身无关，决定于电场的性质。因此可以用它来定义电场的电势。可以证明，这个比值对一切电场都适用，即具有普遍性。

　　（投影）

　　电势：电场中某一点，电荷的电势能与其电荷量的比值，叫做这一点的电势。即

　　（1）单位：伏特（V），1V=1J/C

　　（2）标量，只有大小，没有方向。

　　（3）电场线指向电势降低的方向。（这一特点可以让学生结合静电力做功的情况自己证明）

　　（4）电势的数值和零电势点的选取有关。（这一特点可以让学生结合电势能的特点自己证明）

　　（5）规定了电势零点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值，电势的正负值能比较大小。

　　思考与讨论：如果试探电荷是负电荷，以上结果还成立吗？自己推导一下。

　　4、等势面

　　引导学生阅读教材关于等势面的内容，思考并回答以下问题：

　　（1）什么是等势面？等势面与电场线的关系如何？为什么？

　　（2）熟悉几种典型电场的等势面分布情况。

　　（3）引入等势面，对研究电场的性质有何意义？

　　阅读教材，思考并回答上述问题。

　　点评：培养学生阅读教材获取信息的能力。提高学生语言表达能力和自学能力。

　　师生互动：一起总结等势面的特点。投影教材图1.4-5（如图所示）

　　多媒体辅助教学：用多媒体模拟几种典型电场的等势面的分布，使学生进一步增强对等势面的感性认识，（见多媒体课件）。

　　点评：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。