高中物理第一章静电场第5节电势差教学案新人教版选修3_1

高中物理第一章静电场第5节电势差教学案新人教版选修3_1

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1、第5节电势差一、电势差┄┄┄┄┄┄┄┄①1.电势差:电场中两点间电势的差值。2.表达式:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA。3.矢标性:电势差是标量,其正负表示两点电势的高低。4.单位:在国际单位制中,单位为伏特,用符号V表示。[注意] 电势差与电势的区别与联系①[判一判]1.UAB表示B点相对A点的电势差,即UAB=φB-φA(×)2.UAB和UBA物理意义是不同的,它们满足UAB=-UBA(√)3.UAB和UBA都可能有正负,所以电势差是矢量(×)二、静电力做功与电势差的关系┄┄┄┄┄┄┄┄②1.关系:UAB=。2.关系

2、式推导:非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。[注意](1)公式:UAB=中,UAB为A、B两点间的电势差,WAB为q从初位置A运动到末位置B时静电力做的功,计算时W与U的角标要对应。(2)电势差UAB由电场本身性质决定,与WAB、q无关,与零电势点的选取无关。(3)WAB、UAB、q均可正可负,WAB取正号表示静电力做正功,UAB取正号表示φA>φB,q取正号表示试探电荷为正电荷;WAB取负号表示静电力做负功,

3、UAB<0表示φA<φB,q取负号表示试探电荷为负电荷。②[选一选]如图所示点电荷电场中,将检验电荷从A点分别移到以点电荷为中心的同一圆周上的B、C、D、E各点,则电场力做功()A.从A到B做功最多B.从A到C做功最多C.从A到E做功最多D.做功一样多解析:选D 题图中B、C、D、E四点在一个等势面上,它们与A点间的电势差均相等,即UAB=UAC=UAD=UAE,据公式W=qU可知,D正确。1.电势差反映了电场的能的性质,与带电粒子无关。2.电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示两点电势的高低,且UAB=-UBA,与零电

4、势点选择无关。3.由UAB=可以看出,UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB。4.电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。5.电势差与高度差有很多相似之处,学习中可类比理解。[典型例题]例1.在电场中把一个带电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J,再将电荷从B移到C点,电场力做功1.2×10-5J,求:(1)A与B,B与C两点间电势差;(2)以B点为零电势点时,A、C两点的电势各为多少?非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也

5、是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。[解析] (1)由A到B电场力做负功WAB=-3×105J所以UAB==V=5V由B到C电场力做正功,WBC=1.2×10-5J所以UBC==V=-2V(2)以B为零电势点时,UAB=φA-φB,φB=0,则φA=5VUBC=φB-φC,φB=0,则φC=2V[答案] (1)5V -2V (2)5V 2V[点评] 电势差求解技巧(1)采用直接代入符号运算的方法,会更加便捷,但要注意正负号的运用。(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加,但要注意角标

6、的排序,如UAD=UAB+UBC+UCD,UAB=-UBA。[即时巩固]1.在电场中将一电荷q=-1.5×10-6C从A点移动到B点,电势能减少3×10-4J,电场中C点与A电势差UCA=100V,将这一点电荷从B点移动到C点,静电力做功为()A.1.5×10-4JB.-1.5×10-4JC.3.0×10-4JD.-3.0×10-4J解析:选B 由UAB=得,A、B两点间电势差UAB=V=-200VUCA=100VUCB=UCA+UAB=-100V所以UBC=-UCB=100VWBC=UBC·q=100×(-1.5×10-6)J

7、=-1.5×10-4J。[典型例题]例2.电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J,在B点的电势能为8.0×10-9J。已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0×10-9C,那么()A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0J[解析] 点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,从A到B非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商

8、厦有限公司工作的高度重视和支持。电场力做正功,所以该电荷一定为负电荷,且WAB=EpA-EpB=1.2×10-8J-8.0×10-9J=4.0×10-9J,故A项正确,B、D项错误;UAB==V=-4.0V,所以C项错误。[答案] A例3.如图所示,光滑绝缘细杆

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