2017_2018学年高中物理第一章静电场5电势差学案新人教版选修3_1

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1、5　电势差[学习目标]　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.掌握电势差的表达式，知道电势差的正、负号与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[导学探究]　电场中A、B、C、D四点的电势如图1所示.图1(1)A、C及A、B间的电势差为多少？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间的电势差为多少？通过以上计算可以总结出电势、电势差各具有什么特点？答案　(1)UAC＝15V，UAB＝10V，UAC＞UAB(2)φA＝18V，φB＝8V，φC＝3V，U

2、AC＝15V，UAB＝10V电势的大小与零电势的选取有关，电势差的大小与零电势的选取无关.[知识梳理]　对电势差的理解(1)电势差：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压.(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关(填“有关”或“无关”).(3)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，可见UAB＝－UBA.(4)电势差是标量，若UAB为正值，则A点的电势比B点的电势高；若UAB为负值，则A点的电势比B点的电势低.(5)电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是V.[即学即用]　判断下列说法

3、的正误.(1)电势差与电势一样，是相对量，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)A、B两点的电势差是恒定的，与零电势的选取无关，所以UAB＝UBA.(×)二、静电力做功与电势差的关系[导学探究]　在如图2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.图2(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－

4、EpA＝q(φB－φA)(2)WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB[知识梳理]　电场力做功与电势差的关系1.公式WAB＝qUAB或UAB＝.2.公式WAB＝qUAB中W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA.[即学即用]　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、对电势和电势差的理解1.对电势差的进一步理解(1)电势差的客观性：电势差虽然可以由UAB＝表示

5、，但电势差UAB由电场本身决定，与在这两点间移动电荷q的电荷量、静电力做的功WAB均无关.(2)电势差的绝对性：电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关.2.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比值φ＝电场力做功与电荷量比值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单位相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等标矢性都是标量，但均具有正负物理意义均是描述电场能的性质的物理量例1　(多选)下面关于

6、电势、电势差和电势能的关系，正确的是(　　)A.电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B.在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C.由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D.电场中A点电势比B点高1V，则电荷量为10－2C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2J答案　BD解析　根据电势能的公式Ep＝qφ可知：电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误；根据公式：UAB＝，在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大，故B正确；电势差与零

7、电势点的选取无关，零电势点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定的，故C错误；电场中A点电势比B点高1V，则电荷量为10－2C的正电荷从A移到B电场力做功10－2J，电势能减少了10－2J，故D正确.针对训练1　(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是(　　)A.UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φAB.UAB和UBA是不同的，它们有关系UAB＝－UBAC.φA、φB都可以有正、负，所以电势是矢量D.电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点答案　BD解析　UAB表示A点相对于B点的电势差，

8、UAB＝φA－φB，A错；UBA表示B点相对于A点的电势差，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，B对；电