电势差(导学案)含答案

1、电势差导学案答案【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取无关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= A 及UAB = W弓进行有关计算.【自主预习】一、电势差1 .定义：电场中两点间电势的 ,也叫2 .公式：电场中 A点的电势为 A, B点的电势为 B,贝U UAB =, UBA=, UAB= U BA.3.电势差是 ,有正负，电势差的正负表示电势的 .Uab>0,表示A点电势比B点电势.4单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为 ,符号是V.二、静电力做功与电势差的关系1 .公式 WAB =或 UAB=2 .

2、 UAB在数值上等于电荷由A点移到B点时静电力所做的功.【问题探究】一、电势差【在预习的基础上自主分析】电场中A、B、C、D四点的电势如图所示.(1) A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？(2) 若取D点电势为零，贝U A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？【答案】(I)Uac= 15 V, UAB= 10 V , Uac> UAB(2) A= 18 V , B= 8 V, c= 3 V, UAC= 15 V , UAB= 10 V电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关.【知识深化】1 .对

3、电势差的进一步理解(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.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比较内容概念电势电势差U区别定义电势能与电荷量的比值 = EPq两点间电势的差值UAB= A- B决定因素由电场和在电场中的位置决疋由电场和场内两点位置决疋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 = g ,当 B= 0 时，UAB = (IA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【例1】侈选）关于电势差UAB和电势A' 的理解，正确的是（）A . UAB表示B点相对于 A点

4、的电势差，即 UAB = - AB . UAB和UBA是不同的，它们有关系Uab= UBAC. A' B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，UAB= A- , A项错误；UBA表示B点相对于A点的电势差,UBA = b- a,故Uab =- Uba, B项正确；电势是标量，正负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势 点，负号表示低于零电势点，C项错误；零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取无穷远处或大地为零电势点，D项正确.【例2】如图所示，某电场的等势面用实线表

5、示，各等势面的电势分别为 10 V、6 V和一2 V,则UAB =UBC =, UCA=.【答案】O 12 V 12 V【解析】因A、B两点在同一个等势面上，故有a= = 10 V , C=- 2 V,所以 UAB= - B= 10 V 10 V = 0.B、C间的电势差为UBC = - c = 10 V ( 2)V = 12 V.C、A间的电势差为UCA = C- A=- 2 V 10 V = 12 V.【题后反思】1.对电势差要注意角标的排序，如:Uab = Uba, UAB + UBC= Uac.2 若求某点的电势，必须明确规定零电势点在哪里，但两点间电势差的数值与零电势点的选取无关.二

6、、静电力做功与电势差的关系【独立分析】在如图所示的电场中有 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 aB.f.(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？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】 (I)UAB= A- B电势能的变化量为 Ep= EPB EPA= q( )(2) WAB= EpA- EPB= q A- q = q( A- )= qUAB【知识深化】WAB 亠，1 .公式UAB=-或WAB= qUAB中符号的处理方法：M(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和电势差 U的正负代入；功

7、为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大.(2)只将绝对值代入公式运算：计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.2 .公式 WAB= qUAB适用于任何电场，其中UAB为电场中A、B两点间的电势差， WAB仅是电场力做的功，不包括从A到B移动电荷时其他力所做的功.【例3】若将一个电荷量为2.0 × 1010 C的正电荷，从零电势点O点移到电场中M点要克服电场力做功8.0 × 109 J,贝U M点的电势是V ;若再将该电荷从 M点移

8、到电场中的 N点，电场力做功1.8 × 10 J,两点间的电势差 UMN =V.【答案】4090【解析】由题意可知，将正电荷从O点移到M点电场力做功 WOM =- 8.0 × 0 J,WOM 8.0 × 109UOM =-10 V =- 40 V，又因 UOM = 0-枷=-40 V，故 M = 40 V ;q 2 × 10将该电荷从M点再移至N点电场力做功1.8 × 108 J, 则 UMN = WMN = 2× ×010 V = 90 V.【课堂练习】1. 如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6 × 1

9、0 C的正点电荷从 A经B、C到达D点，则从A至D,电场力对电荷做的功为（）打+沖4 D-H） VV -2r V-LO VB. - 4.8 × f0i JD . - 8.0 × 10 JA . 4.8 × 10 JC. 8.0 × 1O J【答案】B 【解析】 UAD = A- D=- 40 V （- 10） V = 30 V.所以 WAD = qUAD= 1.6 × 1-9×- 30） J=- 4.8 × 10 J.2. 一个带正电的质点，电荷量 q = 2.0 × 10 C,在静电场中由a点移到b点.在这过程中

10、除静电力外，其他力做 的功为6.0 × 105 J,质点的动能增加了 8.0 × -0 J,贝U a、b两点间的电势差 Uab为（）A . 1 × 10 VB . - 1 × 10 VC. 4× 10 VD . - 7 × 10 V【答案】A【解析】根据动能定理得 Wab+ 6.0 × -0 J= 8.0 × -0 J,则 Wab= 8.0 × 10 J- 6.0 × 10 J= 2.0 × 1（5 丄由 UAB = WAB q2 0 × 10 得 Uab= 2 0 

11、5; 10 V = 1 × 10 V，选项 A 正确.3. （多选）如果在某电场中将5.0 × 10 C的电荷由A点移到B点（如图所示），电场力做6.0 × -0 J的功，则 （）A . A、B两点间的电势差为 3.0 × 100 VB . A、B两点间的电势差为1.2 × 1VC.若将2.5 × 10 C的电荷由A点移到B点，电场力做3.0 × -0 J的功D .若将2.5 × -0 C的电荷由A点移到B点，电场力做3.0 × -07 J的功【答案】BC【解析】A、B两点间的电势差 UAB= WAB=

12、1.2 × 10V ,故B正确，A错误；在A、B两点间移动2.5 × 10 C的 q电荷时，A、B间的电势差不变，则电场力做功为WAB= qUAB = 2.5 × 10× 1.2 ×510= 3.0 × 10 J,故C正确，D 错误.4. 将一个质子从 A点移到B点电场力做功3 eV,将一个电子从 C点移到A点电场力做功5 eV ,则B、C间电势差UBC为（）C. 2 VD. 8 V【答案】B【解析】一个质子从 A点移到B点电场力做功3 eV ,由电势差的定义WAB_ 3 eVUAB =q eWCAUCA =q5 eVe那么电势差 UBC = (Uca+ UAB) = ( 5+ 3)V = 2 V ,故 B 正确，A、C、D 错误.5.（多选）图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过 P点时速度为Vo,到达Q点时速度减为零，粒子运动的v-t图像如图乙所示，下列判断正：1BQt甲乙确的是 （）A . P点电势高于Q点电势C. P、Q两点的电势差为mv2B . P点场强大于Q点场强D .带负电粒子在 P点的电势能大于在 Q点的电势能