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1、2.电势差必备知识自主学习关键能力合作探究课堂检测素养达标新课程标准核心素养目标了解电势差的含义物理观念(1)知道电势差的概念(2)理解等势面的概念科学思维(1)知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系(2)会用公式WABqUAB计算静电力所做的功(3)会画常见电场的等势面，体会反证法在推理过程中的应用科学探究推导静电力做功跟电势差的关系式科学态度与责任了解电势差的定义方法，培养良好的学习习惯必备知识自主学习一、电势差1.定义：电场中两点之间_的差值，也叫作_UAB_，UBA_，UABUBA.2电势差是_，有正负，电势差的正负表示电势的_UAB0，表示A点电势比B点电势_3静电力做功与电势差的
2、关系WAB_或UAB_电势电压ABBA标量高低高qUAB二、等势面1定义：电场中_的各点构成的面2等势面的特点(1)在同一个等势面上移动电荷时，静电力_(2)等势面一定跟电场线_，即跟电场强度的方向_(3)电场线总是由_的等势面指向_的等势面电势相同不做功垂直垂直电势高电势低提升电势具有相对性：某点电势大小与零电势点的选取有关电势的差值具有绝对性：与零电势点的选取无关【思考辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”(1)UAB0说明从A到B电势升高(AB)()(2)A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UABUBA.()(3)WAB越大，UAB越大，UAB与WAB成正比(
3、)(4)等差等势面的疏密可以表示电场的强弱()(5)同一电荷在同一等势面上一定具有相同的电势能()关键能力合作探究探究点一电势差的理解和计算探究点一电势差的理解和计算导学探究导学探究电场中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？探究总结探究总结1.电势差的理解(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)电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示两点电势的高低；UABUBA，与零电势点的选取无关
4、(3)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差2电势与电势差的比较电势电势差区别公式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的位置决定相对性有，与零电势点的选取有关无，与零电势点的选取无关联系数值关系UABAB，当B0时，UABA标矢性都是标量，但均具有正、负单位都为伏特(V)典例示范典例示范例1(多选)关于电势差UAB和电势A、B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BUAB和UBA是不同的，它们存在关系：UABUBACA、B都有正、负，所以电势是矢量D若B0，则AUAB【答案】BD【解析】电势差与零电势点的选取无关，A错误；UABUBA
5、，B正确；电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错误；由UABAB知，若B0，则AUAB，D正确例2有一带电荷量q3106C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6104J，从B点移到C点时，静电力做功9104J.求：(1)A点与B点、B点与C点、C点与A点间电势差各为多少？(2)如果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？针对训练1如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab6m，bc10m，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60角，电荷量为q4108C的正电荷从a移到b静电力做功为W11.2105J，求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷
6、从b移到c，静电力做的功W2；(3)b、c两点间的电势差Ubc.(4)a、c两点间的电势差Uac是多少？探究点二等势面的特点和应用探究点二等势面的特点和应用导学探究在地理学中，为了形象地表示地形的高低，常采用在地图上画等高线的方法在电场中，我们也可以采用类似的方法表示电势的高低分布，采用画等势线(面)的方法如图所示为等量同种点电荷形成的电场的电势分布规律(1)两个不同的等势面能相交吗？(2)顺着电场线，等势面的电势如何变化？提示：(1)不能(2)降低探究总结探究总结1.等势面的特点(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时，静电力不做功(2)空间两等势面不相交(3)电场线总是和等势面垂直，且从电
7、势较高的等势面指向电势较低的等势面(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏(5)等势面是虚拟的，是为描述电场的性质而假想的面2几种常见电场的等势面电场等势面(实线)图样关键描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场两电荷连线的中垂线上的电势为零等量同种正点电荷的电场两电荷连线上，中点电势最低，而在中垂线上，该点电势最高典例示范例3如图所示，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列判断正确的是()AA点场强与B点场强相同BC点电势高于B点电势C将电子从A点沿虚
8、线移到B点，静电力不做功D将质子从A点移到C点，其电势能增加【答案】C针对训练2小强在学习了静电场及其应用一章后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势线，若a、b两点所处的等势线电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，则()Aa点电场强度等于b点电场强度Bc、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差C电子在c点具有的电势能为20eVD若将一电子在d点由静止释放，则只在电场力作用下运动至c点对应等势线时，具有的动能为2eV答案：D学科素养提升电场线、等势面与电荷运动轨迹的综合问题理想模型理想模型涉及等势面和电场线的问题常与带电粒子的运动轨迹相结合，分析这类问题的思路
9、如下：(1)根据带电粒子的轨迹判断电场力的方向(带电粒子只受电场力，则电场力指向曲线的凹侧且垂直于等势面)(2)由等势面的电势高低判断电场线的方向，再结合带电粒子所受电场力的方向判断粒子的电性(或由带电粒子所受电场力方向及电性判断电场线方向，继而判断等势面的电势高低)(3)由动能定理判断带电粒子的动能变化，由电场力做功情况判断电势能的变化(4)由等差等势面的疏密程度判断电场强度的大小，继而判断带电粒子加速度的变化素养训练1.2022安徽合肥质检如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，
10、P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较小C.带电质点通过P点时的动能较大D.带电质点通过P点时的加速度较大答案：D2如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是()A.粒子在三点的电势能大小关系为EpcEpaEkaEkc答案：A课堂检测素养达标1如图所示实线表示某静电场等势面的分布，带电荷量为1.6109C的正电荷沿虚线从A经B、C到达D点，此过程中静电力对电荷做的功为()A4.8108JB4.8
11、108JC8.0108JD8.0108J答案：B解析：静电力做功与路径无关，WADUADq301.6109J4.8108J，故B正确2在某一电场中A、B两点间电势差为UAB75V，B、C两点间电势差UBC200V，则A、B、C三点的电势高低关系为()AABCBACABDCBA答案：C解析：因为UABAB75V0，所以AB，因为UBCBC200V0，所以BC，又因为UACUABUBC75 V(200)V125 V0，所以AAB，C正确3.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2108J，在B点的电势能为0.80108J已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1
12、.0109C，那么()A该电荷为负电荷B该电荷在A点所受的电场力比在B点所受的电场力大CA、B两点的电势差UAB4.0VD把电荷从A移到B，电场力做功为2.51010J答案：A42022江苏盐城月考(多选)如图所示，一带电粒子在两个固定的等量正点电荷的电场中运动，图中的实线为等势面，虚线ABC为粒子的运动轨迹，其中B点是两点电荷连线的中点，A、C位于同一等势面上下列说法正确的是()A该粒子可能带正电B该粒子经过B点时的速度最大C该粒子经过B点时的加速度一定为零D该粒子在B点的电势能小于在A点的电势能答案：CD5把带电荷量为2108C的正点电荷从无限远处移到电场中A点，要克服静电力做功8106J，若把该电荷从无限远处移动到电场中的B点，需克服静电力做功2106J，求：(1)A点的电势；(2)A、B两点的电势差；(3)把2108C的负电荷由A点移到B点静电力做的功
