《河北省邢台市高中物理 第一章 静电场 1.5 电势差学案（无答案）新人教版选修3-1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省邢台市高中物理 第一章 静电场 1.5 电势差学案（无答案）新人教版选修3-1（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -1.5 电 势 差【学习目标】1.理解电势差的概念,知道两点间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公式,知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低的对应关系。3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算。【知识导学】1.定义电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压,U AB= A- B,UBA= B- A。2.单位电势差的单位与电势单位相同,在国际单位制中为伏特。3.特征选择不同位置为电势零点,电场中某点的电势的数值也会不同,但电场中某两点间的电势差却保持不变。4.电势差与静电力做功的关系式:U AB= 。 【三“点
2、”探究】主题 1:电势与电势差如图甲所示,竖直线上有 A、B 两点,若取地面为参考平面,则 A 点的高度为 hA=0.7 m,B 点的高度为 hB=2.3 m,A、B 两点间的高度差为 h=h B-hA=1.6 m;若取桌面为参考平面,则 A 点的高度为 hA=-0.2 m,B 点的高度为 hB=1.4 m,A、B 两点之间的高度差为 h=h B-hA=1.6 m,由此可见,选择不同的参考平面,A、B 两点的高度是不同的,即某一位置的高度具有相对性,但两点之间的高度差是一定的,跟参考平面的选择无关。(1)如图乙所示,把 B 板接地(即 B=0),A 板电势 A=8 V,M 点电势 M=6 V,
3、N 点电势 N=2 V,则M、N 两点间电势差 UMN是多少?- 2 -(2)在(1)问中,如果将 A 板接地(即 A=0),则 B、M、N 点电势各是多少?M、N 两点间电势差UMN是多少?(3)什么是电势的相对性?两点间的电势差的数值与零电势的位置选取有关吗?同一等势面上两点的电势差是多少?(4)UMN与 UNM有什么关系?电势差的正负表示什么意义?主题 2:电势差与电荷如图所示的匀强电场中,电荷+q 从 A 点移动到 B 点,设 AB 间距离为 s。静电力的大小 F=Eq 为恒力。(1)将+q 从 A 点移到 B 点,静电力做功为 ,功与电荷量的比值为 ;将电荷量改为-q,从A 点移到
4、B 点,静电力做功为 ,功与电荷量的比值为 ;将电荷量改为+nq,从 A 点移到 B点,静电力做功为 ,功与电荷量的比值为 ;将电荷量改为-nq,从 A 点移到 B 点,静电力做功为 ,功与电荷量的比值为 。 (2)通过上面的计算你发现了什么规律?主题 3:静电力做功与电势差的关系如图所示,在电场中将电荷 q 从 A 移动到 B,静电力做的功 WAB等于电荷在 A、B 两点的电势能之差。(1)阅读教材相关内容,推导静电力做功与电势差的关系。(2)A、B 两点电势差 UAB跟 WAB、q 有关吗?由什么决定?静电力做功 WAB 跟 q、U AB有关吗?(3)说说计算静电力做功的方法有哪些。- 3
5、 -【知识运用】1.下列关于电势差的说法中,正确的是( )。A.两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,静电力所做的功B.1 C 的正电荷从电场中一点移到另一点,如果静电力做了 1 J 的功,那么这两点间的电势差就是 1 VC.在两点间移动电荷时,静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关D.两点间的电势差跟放入这两点的电荷的电荷量成反比2.在电场中,已知 A、B 两点间的电势差 UAB0,那么( )。A.把负电荷从 A 点移到 B 点,静电力做负功B.把负电荷从 A 点移到 B 点,静电力做正功C.把正电荷从 B 点移到 A 点,静电力做负功D.把正电荷从 B 点移到 A 点,静电力做正功
6、3.如图所示,某电场的等势面用实线表示,各等势面的电势分别为 10 V、6 V 和-2 V,则 UAB= ,UBC= ,UCA= 。 4.电荷量为 310-8 C 的试探电荷从电场中的 A 点移到 B 点时,它的电势能减少了 610-7 J,则在这个过程中,静电力对试探电荷做了 J 的 (填“正”或“负”)功,A、B 两点之间的电势差为 V。 【拓展提升】拓展一、电势差的理解与计算1.有一带电荷量 q=-310-6 C 的点电荷,从电场中的 A 点移到 B 点时,克服静电力做功 610-4 J。从 B 点移到 C 点时,静电力做功 910-4 J。问:(1)AB、BC、CA 间电势差各为多少?
7、(2)如以 B 点电势为零,则 A、C 两点的电势各为多少?电荷在 A、C 两点的电势能各为多少?- 4 -拓展二、电势差与电势能的关系2.图示虚线为静电场中的等势面 1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面 3的电势为 0。一带正电的点电荷仅在静电力的作用下运动,经过 a、b 点时的动能分别为 26 eV 和 5 eV。当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-8 eV 时,它的动能应为( )。A.8 eV B.13 eV C.20 eV D.34 eV拓展三、电势差与运动相结合3.如图所示,质量为 m、带电荷量为 q 的小球,以初速度 v0从 A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中,小球通过电场中 B 点时,速率 vB=2v0,方向与电场的方向一致。问:(1)小球沿竖直方向做什么运动?B 点竖直高度 h 为多大?(2)A、B 两点间电势差为多大?【补充学习材料】【反思总结】
