2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 第5节 电势差学案 新人教版选修3-1

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1、第5节　电势差　1．理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关．　2．掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系．　3．会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行有关计算．一、电势差1．定义：电场中两点间电势的差值．2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关．3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可见UAB＝－UBA．4．电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，也叫电压．5．电势差的单位是伏特，符号是V．二、静电力做功与电势差的关系1．公式推导：电荷q在电场中从A点移到B点

2、，由静电力做功与电势能变化的关系可得：WAB＝EpA－EpB，由电势能与电势的关系φ＝可得EpA＝qφA，EpB＝qφB．所以WAB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝．2．公式：UAB＝．3．物理意义：电场中A、B两点间的电势差等于静电力做的功与电荷量q的比值．判一判　(1)电势差就是电场中两点间的电势之差．(　　)(2)电势差是矢量，有正负之分，电势差的正、负表示两点间电势的高、低．(　　)(3)电势和电势差均是描述电场能的性质的物理量，都与零电势点的选取有关，具有相对性．(　　)(4)由公式UAB＝WAB/q可知

3、，电势差UAB与电场力做的功WAB成正比、与电荷的电荷量q成反比．(　　)(5)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用．(　　)提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√做一做　如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是(　　)A．a、b两点间的电势差为B．a点的电场强度为E＝C．b点的电场强度为E＝D．a点的电势为提示：选A．由W＝qU知a、b两点间的电势差U＝，所以A项正

4、确；由于不知该电场是否是匀强电场，电场力可能不为恒力，所以B、C项错；题中没有指明零电势点，所以D项错．　电势与电势差的关系1．关于电势差的四点说明(1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关．在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值．(2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差．A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA．(3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低．(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取

5、无关．2．电势差公式UAB＝的理解(1)UAB＝中，WAB为q从初位置A移动到末位置B静电力做的功，WAB可为正值，也可为负值，q为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值．(2)公式UAB＝不能认为UAB与WAB成正比、与q成反比，只是可以利用WAB、q来测量A、B两点间的电势差UAB．(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．若移动单位正电荷做正功，UAB为正值；若移动单位正电荷做负功，则UAB为负值．(4)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两点间的

6、电势差，WAB仅是电场力做的功，式中各量均有正负，计算中W与U的角标要对应，即：WAB＝qUAB，WBA＝qUBA．3．电势差与电势概念比较内容电势φ电势差U区别定义电势能与电量的比值φ＝电场力做功与电量的比值U＝决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性有，与电势零点的选取有关无，与电势零点的选取无关联系数值关系UAB＝φA－φB，UBA＝－UAB单位相同，均是伏特(V)，常用的还有kV、mV等标矢性都是标量，均具有正负物理意义均是描述电场的能的性质的物理量命题视角1　对电势差的理解　(多选)关于电势差

7、UAB和电势φA、φB的理解，正确的是(　　)A．UAB＝说明，两点间电势差UAB与WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB＝－UBAC．φA、φB都有正负，所以电势是矢量D．若φB＝0，则φA＝UAB[思路点拨](1)电势差由电场本身决定，与q无关．(2)UAB＝φA－φB＝－UBA．[解析]　电势差由电场本身决定，与电场力做功、电荷量均无关，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时，φA＝UAB，D正确．[答案

8、]　BD命题视角2　对电势差的求解　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点移到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？[解