2019_2020版高中物理第一章静电场5电势差教案新人教版

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1、5　电势差[学科素养与目标要求]　物理观念：1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选取无关.2.掌握电势差的表达式UAB＝φA－φB及UAB＝.3.知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系．科学思维：1.通过类比电场强度、电势的定义方法，理解UAB＝的意义，知道电势差UAB与WAB、q无关.2.会应用公式UAB＝φA－φB及UAB＝进行计算，并在应用中培养逻辑推理能力．一、电势差1．定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压．2．公式：电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UA

2、B＝－UBA.3．电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电势的高低．UAB>0，表示A点电势比B点电势高．4．单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为伏特，符号是V.二、静电力做功与电势差的关系1．公式：WAB＝qUAB或UAB＝.2．UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时静电力所做的功．1．判断下列说法的正误．(1)电势差与电势一样，是相对量，都与零电势点的选取有关．(×)(2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分．(√)(3)若电场中两点间的电势差UAB＝1V，则将单位正电荷从A点移到B点，电场力做功为1J

3、.(√)(4)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将－q从B点移到A点电场力所做的功相同．(√)2．在某电场中，将一带电荷量为q＝＋2.0×10－9C的点电荷从a点移到b点，电场力做功W＝－4.0×10－7J，则a、b两点间的电势差Uab为________V.答案　－200一、电势差电场中A、B、C、D四点的电势如图所示．(1)A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？答案　(1)UAC＝15V，U

4、AB＝10V，UAC＞UAB(2)φA＝18V，φB＝8V，φC＝3V，UAC＝15V，UAB＝10V电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关．对电势差的进一步理解(1)电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关．(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关．例1　(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是(　　)A．电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关B．UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBAC．φA、φB都有正负，所以电势是矢量D．若φB＝0，

5、则φA＝UAB答案　BD解析　电势差与零电势点的选取无关，A错；UAB＝－UBA，B正确；电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错；由UAB＝φA－φB知，若φB＝0，则φA＝UAB，D正确．例2　在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75V，B、C两点间的电势差UBC＝－200V，则A、B、C三点的电势高低关系为(　　)A．φA>φB>φCB．φA<φC<φBC．φC>φA>φBD．φC>φB>φA答案　C解析　由UAB＝φA－φB知UAB＝75V表示φA比φB高75V，UBC＝－200V，表示φC比φB高200V，所以三点电势高

6、低为φC>φA>φB，故选C.二、静电力做功与电势差的关系在如图所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，A、B两点的电势分别为φA、φB.(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷的电势能变化了多少？(2)根据电场力做功与电势能变化的关系，求电场力对该电荷做的功．答案　(1)UAB＝φA－φB　电势能的变化量为ΔEp＝EpB－EpA＝q(φB－φA)(2)WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB1．公式UAB＝或WAB＝qUAB中符号的处理方法：把电荷q的电性和电势差

7、U的正负代入进行运算，功为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大．2．公式WAB＝qUAB适用于任何电场，其中WAB仅是电场力做的功，不包括从A到B移动电荷时其他力所做的功．3．电势和电势差的比较概念比较内容电势φ电势差U区别定义电势能与电荷量的比值φ＝电场力做的功与电荷量的比值UAB＝决定因素由电场和在电场中的位置决定，与q、Ep无关由电场和场内两点位置决定，与q、WAB无关相对性与零电势点的选取有关与零电势点的选取无关联系数值关系UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA单位相

8、同，国际单位制中均是伏特(V)标矢性都是标量，但均具有正负例3　有一个带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4J的功，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少