高中物理第一章静电场《电势差》学案新人教版选修3_1

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1、1.5《电势差》学案【课标要求】1、掌握电势差的概念。会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。2、通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。3、培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。【重点难点】1.理解掌握电势差的概念、定义式，根据电势差的定义式进行有关计算2.掌握静电力做功与电势差的关系，【课前预习】1．选择不同位置作为电势零点，电场中某点电势的数值会________，但电场中某两点间电势的差值却________，电场中两点间电势的差值叫做________，也叫___

2、_____，表达式____________________．2．电势差和电势的单位都是伏，符号V。电势差和电势都是　　　，但它们都有正负。电势的正负表示比零电势　　或　　。当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都___　　零，负点电荷的电场中各点电势都　　零。电势差的正负表示电场中两点电势的高低：若A、B两点间电势差UAB=φA-φB>0，则表明A点电势高于B点电势；若A、B两点间电势差UAB=φA-φB<0，则表明A点电势低于B点电势。3．静电力对电荷q做功与电势差的关系是4．电场中两点的电势差，由决定，与

3、在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关．在确定的电场中，即便不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为与成正比，与q成反比．只是可以利用、q来测量A、B两点电势差。5.关于电场力做功的两点说明：（1）在电场中移动电荷电场力做的功WAB=qUAB，只与始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下，电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。无论对正电荷还是负电荷，只要电场力做功，电势能就减小，克服电场力做功，电势能就增大。正电荷在电势高处电势能大；负电荷在电势高处电势能小。（2）利用WAB=qUA

4、B求功时，有两种处理方案：①可以把q、UAB的正负号直接代入求出功的正负；②也可以把q、UAB各量都取绝对值，功的正负由电荷的正负和移动的方向判定。【探究与生成】【例1】在电场中有A、B两点，它们的电势分别为，。把电荷量的电荷从A点移到B点，求电场力所做的功。【分析与解】（方法一）用电场力做功与两点间电势差的关系即计算故电场力做正功。（方法二）用电场力做功与电势能的关系及电势的定义计算故电场力做正功。【拓展与分享】本题中电荷是正值，在带正负号进行运算时，电荷的正负号应该充分注意。【例2】如图所示，斜面和水平面都是绝缘粗

5、糙的，有一带电荷量+q，质量m的小物体，从斜面上A点处A由静止释放，它在水平面上运动s1后停止。若在此空间加上一个竖直向下的匀强电场，再由A点静止释放，则它在水平面上运动s2后停止。已知物体在斜面与水平面的连接处没有能量损失。则（）A、B、C、D、无法确定【分析与解】根据动能定理：无电场时：有电场时：由以上二式可得故选B【拓展与分享】本题目中有电场与没有电场时表面上看似乎存在区别，通过受力分析再结合动能定理得出的结论完全相同，可见任何问题都要进行分析后才能得出正确的结果，不能凭感觉。同时在研究带电粒子在电场中运动的问题

6、时，应用动能定理是最佳选择。因为电场力做功与路径无关，所以只要选定初始状态和终了状态，动能定理的方程就容易建立，求解方程也十分方便。【变式训练】CBQA如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m、带电量为q的有孔小球人杆上A点无初速度下滑，已知，，小球下滑到B点时速度大小为。求：（1）小球从A点到B点的过程中电场力做的功？（2）A、C两点间的电势差？【答案】【例3】在某电场中的A、B两点间移动电量为q的电荷时，电荷的电势能的减少量为ΔE，ΔE跟电荷电量q的比值为5V，A、B

7、两点间电势差为多少？如在A、B间移动电量为2q的电荷时，该电荷的电势能的变化为多少？这时A、B间的电势差多少？【分析与解】由于电荷电势能减少，电场力做正功，，所以A、B两点间的电势差。电场中两点间电势差是电场固有的，与被移动的电荷无关，故在A、B间移动2q电荷时，A、B间电势差仍是5V。电场力做功，与移动电荷的电量成正比，所以电荷电势能的变化也与电荷的电量成正比，故移动2q电量的电荷时，该电荷的电势能变化为。【拓展与分享】在电场力做功公式中，UAB是由电场的性质决定的，与被移动的电荷无关，电荷的正负号和电势差的正负号都

8、带符号进行运算，功的正负号也就确定了。【课前预习】1、关于对和的理解，正确的是（）A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功和电量q成正比C、与q、无关，甚至与是否移动电荷都没有关系D、与q、无关，与电荷移动的路径无关2、关于电势差和电势、的理解，正确的是（）A、表示