高中物理第一章静电场第5节电势差学案新人教版选修

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1、5电势差士思维导图卍WEIDAOTU—电势差静电力做功与电势差的关系W加EpA-EpB*A7Pr昭(0呦)UP^=(9)或=字〃电势差的单位：是（7）符号是（8）答案：（1）电势（2）无关（3）如一必（4）一弘（5）标量（6）电压（7）伏特（8）V（9）qUAti（10）&础知识E基本技能际*、&&识井划L冬桂能fJIfZHISHIJIHEXJIl（-1.电势差（1）定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。（2）表达式：设电场中力点的电热为如〃点的电势为如则力、〃间电势差偏=仇一如；B、〃间电势差弘=如一如，显然1/越=_际（3）单位：

2、电势差和电势的单位都是伏特（1V=1J/C）o（4）矢标性：标量，但有正负，正负代表电势的高低。如弘=—6V,表示力点的电势比E点的电势低6Vo谈重点（1）电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与零势能面的选取无关。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。（2）谈到电势差时，必须明确所指的是哪两点（两位置）的电势差。A.〃间的电势差记为偏，B、川'可的电势差记为亦U#%在这里一定要注意下标及下标顺序！（3）电势差等于两点的电势之差，反过来，某点电势也可看成该点与零电势点的电势差，e,t=%,如=0。【例1】在电场屮月

3、、〃两点间的电势差&=75V,B、C两点间的电势差&=-200V,则久B、Q三点的电势高低关系为（）A.0A4）!>竝B.©A<（Pc<“Rc.Cc>ero.0c>0b>ea解析：&=75V,0L如=75V,如=O〃+75V；&=-200V,如一竝=一200V,（t>c=。〃+200V；0f>如>如。答案：c2.电势差与静电力做功的关系（1）推导：电荷G从电场中从/I点移到〃点，由静电力做功与电势能变化的关系可得踰=尽一爲，由电势能与电势的关系。=号可得氐=q4>心际=q巾b。所以Wab=q（如一如）%=q%所以有Uab=一oQ即电场中力、〃两点间的

4、电势差等于电场力做的功与试探电荷Q的比值。（2）&=—三点说明q①电势差弘与a、那及移动电荷的路径均无关，仅与电场中几〃的位置有关，故电势差反映了电场本身的性质。不能认为弘与％成正比，与q成反比，但可以利用那、g来测aa〃两点间的电势差仏处①仏尸一中，跖为g从初位置力移动到末位置〃的过程中静电力做的功，陽可能为正q值，也可能为负值；g为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值。在计算血时，脸和g的正负可直接代入。②由X万可以看出，弘在数值上等于单位正电荷由〃点移到〃点时电场力所做的功险。若电场力做正功，弘为正值；若电场力做负功，则弘为负值。(3)电

5、场力做功在电场中久〃两点间移动电荷时，电场力做的功等于电荷量与两点间电势差的乘积,即险=qUabo①公式^=7&适用于任何电场，其中弘为电场屮昇、〃两点间的电势差，％仅是电场力做敢功，不包括从〃到〃移动电荷时，其他力所做的功。⑥轟电力做功与路径无关,只与初、「末位置的电势羞有关。③公式Kuj=qUah中各量均有正负，计算时倂与〃的角标要对应，即Wab=％=qUiiA。另外，计算时各量也可用绝对值代入，而功的正负可借助于力与移动方向间的关系确定。【例2】如图所示，匀强电场的场强*1.2X10’V/m,方向水平向右。一点电荷q=4X10"8C沿半径为斤=

6、20cm的圆周，从弭点移动到〃点。(己知Z应矽=90°)求：(1)这一过程静电力做的功;(2)A.〃间的电势差180°=4X10解析：(1)点电荷从畀点沿圆弧％B到达〃点，静电力所做的功等效于沿A-0-^B静电力所做的功。在过程中，因静电力方向与运动方向垂直，所以静电力不做功，％=0；在O-^B过程中，静电力做功为倂电=尸电•scosa=qERcos8X1.2X102X0.2X(-1)J=-9.6X10'7J,负号表示静电力做负功。-7-V=-24Vo答案：(1)-9.6X10"7J(2)-24V1.电势差与电势的区别和联系电势和电势差都是关于电场能

7、的性质的重要物理概念，归结起来，两者的区别、联系如下:物理量联系与区别电势(p电势差U,w=q—回区别(1)电场中某点的电势与电势零点的选取肴关(2)电势由电场本身决定•反映电场的能的性质(3)相对量(1)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关(2)电势差由电场和两点间的相对位置决定(3)绝对量联系(1)都是可正可负的标量(2)电场中某点的电势在数值上等于该点与电势零点之间的电势差⑶电势与电势差的单位相同•皆为伏特(V)【例3】有一带电荷ft<7=-3X10"6C的点电荷，从某电场中的弭点移到〃点，点电荷克服电场力做6X10-4J的功，从E点移到。

8、点，电场力对电荷做9X10-4J的功，求久Q两点间的电势差并说明久C两点哪点的电势较高。WAR解析：解法一(