《高二物理人教版选修3-1课件 第1章静电场 第5节《电势差》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理人教版选修3-1课件 第1章静电场 第5节《电势差》（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五第五节电势差差学学习习目目标标：1.理理解解电电势势差差的的概概念念，知知道道电电势势差差与与零零电势点的选择无关电势点的选择无关.2掌掌握握两两点点间间电电势势差差的的表表达达公公式式，知知道道两两点点之之间间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系.3知知道道在在电电场场中中移移动动电电荷荷时时静静电电力力做做功功与与两两点点间间电电势势差差之之间间的的关关系系，会会应应用用静静电电力力做做功功的的公公式式进进行行相相关关的计算的计算.课标定位课标定位重点难点：重点难点：应用应用UAB进行有关计算进行有关计算.易易错错问问题题：在在应
2、应用用UABWAB/q进进行行有有关关计计算算时时，各量的符号易出现错误各量的符号易出现错误.一、电势差的定义一、电势差的定义1电场中两点间电势的差值叫做电场中两点间电势的差值叫做，也也叫叫.电场中两点间的电势差与电场中两点间的电势差与 的选取无关的选取无关.2UABAB，UBABA，因因此此UAB ，可见，电势差可以是正值，也可以是负值，可见，电势差可以是正值，也可以是负值.电势差电势差电压电压零电势面零电势面UBA二、静电力做功与电势差的关系二、静电力做功与电势差的关系设电荷设电荷q在电场中从在电场中从A点移动到点移动到B点，则点，则WABEpAEpBqAqBq(AB) ，则，则UAB .
3、qUAB一、电势差概念的理解一、电势差概念的理解1电电势势、电电势势差差的的关关系系与与高高度度、高高度度差差的的关关系系对对比如下表比如下表概念概念比较内容比较内容电势差电势差高度差高度差定义及表达定义及表达式式电场中两点中两点间电势的差的差值，UABAB重力重力场中两点中两点间高度的差高度的差值，hABhAhB概念概念比较内容比较内容电势差电势差高度差高度差正负的含义正负的含义是是标量，正量，正负不表不表示方向，只表示高示方向，只表示高低，低，UAB0表示表示AB；UAB0表表示示A0表示表示hAhB；hAB0表示表示hA0)、质量量m的的粒粒子子从从O点点以以速速率率v0射射入入电场，运
4、运动到到A点点时速速率率为2v0.现有有另另一一电荷荷量量q、质量量m的的粒粒子子以以速速率率2v0仍仍从从O点点射射入入该电场，运运动到到B点点时速率速率为3v0.若忽略重力的影响，若忽略重力的影响，则()变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展A在在O、A、B三点中，三点中，B点点电势最高最高B在在O、A、B三点中，三点中，A点点电势最高最高COA间的的电势差比差比BO间的的电势差大差大DOA间的的电势差比差比BA间的的电势差小差小(2008年年高高考考海海南南卷卷)静静电电场场中中，带带电电粒粒子子在在电电场场力力作作用用下下从从电电势势为为a的的a点点运运动动至至电电势势为为b的的b点点，若若
5、带带电电粒粒子子在在a、b两两点点的的速速率率分分别别为为va、vb，不不计计重重力力，则则带带电粒子的比荷为电粒子的比荷为()例例例例2 2类型二类型二用用动能定理解决能定理解决电场力做功力做功问题【思思路路点点拨拨】带带电电粒粒子子在在电电场场中中运运动动，因因不不知知是否为匀强电场，所以动能定理比较好用是否为匀强电场，所以动能定理比较好用. 【解析解析】根据动能定理：根据动能定理：WabEk列式得：列式得：【答案答案】C【题题后后反反思思】动动能能定定理理适适用用于于各各种种运运动动、各各种种场场合合，与与做做功功和和能能量量相相关关的的问问题题可可先先考考虑虑使使用用动动能能定定理理解
6、决解决.2如如图151所所示示，质量量为m、带电荷荷量量为q的的粒粒子子，以以初初速速度度v0从从A点点竖直直向向上上射射入入真真空空中中的的沿沿水水平平方方向向的的匀匀强强电场中中，粒粒子子通通过电场中中B点点时，速速率率vB2v0，方向与，方向与电场的方向一致，的方向一致，则A、B两点的两点的电势差差为()图151变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展 如如图152所所示示，虚虚线为静静电场中中的的等等势面面1、2、3、4，相相邻的的等等势面面之之间的的电势差差相相等等，其其中中等等势面面3的的电势为零零.一一带正正电的的点点电荷荷在在静静电力力的的作作用用下下运运动，经过a、b两两点点时的的动
7、能能分分别为26 eV和和5 eV，当当这一一点点电荷荷运运动到到某某一一位位置置，其其电势能能变为8 eV时，它它的的动能能应为()例例例例3 3类型三类型三静静电场中的能量守恒中的能量守恒A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV【思思路路点点拨拨】电电荷荷在在电电场场中中运运动动的的过过程程中中，只只有静电力对电荷做功，因此电荷的能量守恒有静电力对电荷做功，因此电荷的能量守恒.图152【解解析析】由由于于电电荷荷在在电电场场中中移移动动时时只只有有静静电电力力做做功功，因因此此能能量量之之间间的的转转化化只只有有动动能能和和电电势势能能之之间间的的转转化化.1、2、3、4为为等等
8、差差等等势势面面，等等势势面面3的的电电势势为为零零，从从等等势势面面1到到等等势势面面4电电荷荷减减少少的的动动能能为为21 eV，所所以以从从1到到3减减少少的的动动能能为为14 eV，故故电电荷荷在在等等势势面面3上上的的动动能能为为12 eV，故当电势能为，故当电势能为8 eV时，动能为时，动能为20 eV.【答案答案】C【思思维维总总结结】(1)带带电电粒粒子子只只有有电电场场力力做做功功时时，电电势势能能和和动动能能之之和和不不变变，在在涉涉及及重重力力做做功功时时，电电势势能能、重力势能与动能之和不变重力势能与动能之和不变.(2)一一般般先先是是在在零零电电势势面面处处求求能能量
9、量总总量量，然然后后再再求求解电荷通过其他等势面时的有关问题解电荷通过其他等势面时的有关问题.3如如图153所所示示，平平行行直直线为匀匀强强电场中中的的一一组电场线，有有一一个个电荷荷量量q2102C的的正正电荷荷仅受受电场力力的的作作用用由由A点点沿沿曲曲线运运动到到B点点，虚虚线是是其其可可能能运运动的的轨迹迹，已已知知这个个运运动过程程中中电荷荷的的动能能减减少少了了2 J，设B点点电势为零，零，则以下以下说法中正确的是法中正确的是()变式拓展变式拓展变式拓展变式拓展A电场强强度方向向左度方向向左B电荷沿荷沿轨迹迹运运动CA点的点的电势为100 VD电荷在荷在A点的点的电势能能为2 J
10、图1531下列下列说法正确的是法正确的是()A电势差差与与电势一一样，是是相相对量量，与与零零点点的的选取取有关有关B电势差是一个差是一个标量，没有正量，没有正值和和负值之分之分C由由于于电场力力做做功功跟跟移移动电荷荷的的路路径径无无关关，所所以以电势差差也也跟跟移移动电荷荷的的路路径径无无关关，只只跟跟这两两点点的的位位置置有有关关DA、B两两点点的的电势差差是是恒恒定定的的，不不随随零零电势面面的不同而改的不同而改变，所以，所以UABUBA解解析析：选选BC.电电势势差差与与电电势势零零点点的的选选取取无无关关，故故A错错误误.由由电电势势差差的的物物理理意意义义知知，B、C正正确确.而
11、而UABUBA，故，故D错误错误.2对于于电场中中A、B两点，下列两点，下列说法中正确的是法中正确的是()A电势差差的的定定义式式UAB ，说明明两两点点间的的电势差差UAB与与电场力力做做功功WAB成成正正比比，与与移移动电荷荷的的电荷荷量量q成反比成反比B把把正正电荷荷从从A点点移移到到B点点电场力力做做正正功功，则有有UAB0C电势差差的的定定义式式中中，UAB与与移移动电荷荷的的电荷荷量量q无关无关D电场中中A、B两两点点间的的电势差差UAB等等于于把把正正电荷荷q从从A点移点移动到到B点点时电场力做的功力做的功解解析析：选选BC.根根据据电电势势差差的的定定义义，电电场场中中两两点点
12、间间的的电电势势差差等等于于将将单单位位正正电电荷荷从从一一点点移移到到另另一一点点时时静静电电力力所所做做的的功功，仅仅由由电电场场及及两两点点的的位位置置决决定定，与与移移动动的的电电荷荷量量及及做做功功的的多多少少无无关关，即即U 也也是是比比值值定定义义式式，故故应应选选B、C.3一一个个带正正电的的质点点，电荷荷量量q2.0109 C，在在静静电场中中由由a点点移移到到b点点.在在这个个过程程中中，除除电场力力外外，其其他他力力做做功功6.0105 J，质点点的的动能能增增加加了了8.0105 J，则a、b两点的两点的电势差差ab为()A3104 V B1104 VC4104 V D
13、7104 V解解析析：选选B.由由动动能能定定理理，外外力力对对物物体体做做功功的的代代数数和和等等于于物物体体动动能能的的增增量量，得得电电场场力力对对物物体体做做的的功功W8.0105 J6.0105 J2.0105 J由由Wq(ab)得得abW/q1104 V，所以只有，所以只有B对对.4(2010年海淀区高二质量检测年海淀区高二质量检测)如如图154所示，所示，实线为电场线，虚，虚线为等等势面，相面，相邻两等两等势面面间的的电势差相等差相等.一个正一个正电荷在等荷在等势面面L3处的的动能能为20 J，运，运动到到等等势面面L1处时动能能为零；零；现取取L2为零零电势参考平面，参考平面，
14、则当此当此电荷的荷的电势能能为4 J时，它的，它的动能能为(不不计重力及空重力及空气阻力气阻力)()A16 J B10 JC6 J D4 J图154解解析析：选选C.正正电电荷荷在在电电场场中中只只受受电电场场力力的的作作用用，在在L3时时，动动能能为为20 J，运运动动到到L2等等势势面面时时其其动动能能一一定定是是10 J，此此时时电电势势能能为为零零，则则此此正正电电荷荷动动能能和和电电势势能能总总和和为为10 J当它的电势能为当它的电势能为4 J时，动能为时，动能为6 J所以所以C正确正确.5如如图155所所示示，电场中中某某一一电场线为一一直直线，线上上有有A、B、C三三个个点点，电荷荷q1108C，从从B点点移移到到A点点时静静电力力做做了了107J的的功功；电荷荷q2108C，在在B点的点的电势能比在能比在C点点时大大107J，那么：，那么：图155(1)比比较A、B、C三三点点的的电势高高低低，由由高高到到低低的的排排序是序是_；(2)A、C两点两点间的的电势差是差是_V；(3)若若设B点点的的电势为零零，电荷荷q2在在A点点的的电势能能是是_J.答案：答案：(1)CBA(2)20(3)107同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全
