高中物理 1.5 电势差、1.6 电势差与电场强度的关系学案 新人教版选修3-1

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1、1.5电势差、1.6电势差与电场强度的关系学案（人教版选修3-1）一、电势差1．电场中任意两点间的电势之差叫做______，也叫做电压，它与电势零点的选取无关．2．电场中A点的电势记作φA，B点的电势记作φB，则A、B两点间的电势差表示成UAB＝________，B、A两点间的电势差表示成UBA＝________.3．电荷q在电场中从A点移动到B点，A、B两点间的电势差为UAB，则静电力做的功WAB＝qUAB，该公式不仅适用于________，而且对________(或任何电场)也成立．答案　1.电势差　2.φA－φB　φB－φA　3.匀强电场　非匀强电场[二、电势差与电场强度

2、的关系1．匀强电场中两点间的电势差等于________与这两点沿____________的乘积．公式表示为______．2．在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的________________与沿电场方向距离的比值，公式表示为________．也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的________．3．由公式E＝U/d得出的场强单位是________，以前学习的场强单位是________．答案　1.电场强度　电场方向的距离　U＝Ed2．电势差　E＝U/d　电势　3.伏/米　牛/库一、电势差[问题情境]物体有高低之分，物体间存在高度差，电场中各点的电势也有

3、高低之分，因此也会存在“电势差”．高度差与起点(零点)选择无关，那么，电场中两点间的“电势差”与零电势的选择又有什么关系呢？1．电势差的定义是怎样的？跟电压有区别吗？2．电势差与静电力做功的关系是怎样的？答案　无关　1.电势差是电场中两点间电势的差值，又叫电压．因此电势差跟电压是一回事．2．静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差，即WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以UAB＝[要点提炼]1．电势差：电场中两点间______的差值，又叫______，其单位是________．2．电势差是________，但有正负，UAB＞0，表示A

4、点电势比B点电势________．3．静电力做功与电势差的关系：WAB＝________或UAB＝________.答案　1.电势　电压　伏特　2.标量　高3．qUAB　[问题延伸]1．公式WAB＝qUAB中各物理量的符号处理方法：(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负代入，算出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明电场力做负功，电荷的电势能增加．(2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于电场力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断．2．用

5、关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA.二、电势差与电场强度的关系[问题情境]为了描述电场力的性质，我们引入了电场强度(E＝)的概念；为了描述电场能的性质，我们引入了电势差(UAB＝)的概念，如图1所示，而力F和功WAB又是密切联系的，那么电场强度和电势差的关系如何呢？图11．请同学们根据所学知识自己推导一下场强E和电势差U的关系．2．公式UAB＝Ed有适用条件吗？3．我们学过几个与场强E有关的表达式？答案　1.静电力做功与电势差的关系：W＝qUAB；静电力做功可由功的公式表示为：W＝Fd；由场强的定义

6、式可得：F＝qE；联立以上三式得：U＝Ed2．公式UAB＝Ed仅适用于匀强电场．3．三个公式．它们的区别如下表区别公式物理含义引入过程适用范围E＝是电场强度大小的定义式F∝q，E与F、q无关，用来描述某点电场的力的性质适用于一切电场E＝k是真空中点电荷场强的决定式由E＝和库仑定律导出在真空中，场源电荷Q是点电荷E＝是匀强电场的场强决定式由F＝qE和W＝qU导出匀强电场[要点提炼]1．公式U＝Ed，只适用于__________，d必须是沿场强方向的距离，如果在电场中两点连线不沿场强方向，d的取值应为在场强方向的投影，即为电场中这两点所在的等势面的垂直距离．2．方向关系：电场强度的

7、方向就是电势__________最快的方向．答案　1.匀强电场　2.降落【例1】下列说法正确的是（）A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时电场力所做的功B．电势差是一个标量，但有正负值之分C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA解析　解答本题的关键是要全面地理解电势差这个概念，从电势差的定义可知A项错误．从电势差的特性可知电势差是标量，但有正、负值之分