2018-2019学年人教版选修3-1第一章第5节电势差学案

1、第5节电势差国习口斥】理斛电势羞的。金力充电势4与零电力点北号无关.2.索分两点切电/要的表达公式知超两点之网电势差的王安*44用点 电势高效之？而关余.+ Mt叁电场中移动电荷时玲电力做费与两点1电势差的关系金计算电 力做的功.一、电势差4）1.电势差：电场中两点间电势的差值。2 表达式：Uab =夕& -夕且或 Uba=夕b 空o3 .矢标性：电势差设虚，其正负表示拓点电势的面低。4 .单位：在国际单位制中，单位为伏特,用符号V表示。注意电势差与电势的区别与联系电4P电势差（ -, Aft = 口 一，K别（生场中某点的）电势与军电辂点的选取有关（一 收取无果近处或地球表面的电笏为零电专）

2、（电场中两点间的电分差与军电弟点 的逃取无关电势由电场本收决定.反骐电场能的性质电整整由电马和拉西点的位史决定相对夏绝对攵标量.可正可负.正/1;何对岑电辱点声号标星可正可负正负号反映了华R的高低联系（1）可正可.标盘，（2）电场中某点的电势在数值上等干该点与零电分点之间的电势差；（3）也势与电修走的单便相同柠为伏特（V）判一判1. Uab表示B点相对A点的电势差，即Uab = Wb（X）2. Uab和Uba物理意义是不同的，它们满足Uab=Uba（ J）XD3. Uab和Uba都可能有正负，所以电势差是矢量（X）二、静电力做功与电势差的关系-一1 .关系：Uab=。2 .关系式推导：W.w

3、=一上 i电势能功能 关系U.S =7课堂互动区知识点一电势差的理解和计算注意(1)公式：11.= 竿中，Uab为A、B两点间的电势差，% 为q从初位置A运动到末住 置B时静电力做的功，计算时W与U的角标要对应。(2)电势差Uab由电场本身性质决定，与Wab，q无关，与零电势点的选取无关。(3)Wab、Uab、q均可正可负，Wab取正号表示静电力做正功，Uab取正号表示外何，q 取正号表示试探电,荷为正电荷：Wb取负号表示静电力做负功，Uab0表示夕aB=O,则夕a=5 VUbc = wb-”:，夕b=0,则9c = 2V答案(1)5 V -2V (2)5 V 2V点评电势差求解技巧(1)采用

4、直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正负号的运用。(2)电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排序，如 Uad=Uab+Ubc+Ucd, Uab= -Uba0即时巩固1 .在电场中将一电荷q=-l 5X10-6。从a点移动到B点，电势能减少3X1()7j,电 场中C点与A电势差Uca=100V,将这一点电荷从3点移动到0点，静电力做功为()A. 1 5X10-4JB. -1 5X10-4JC. 3 0X10-4 JD. -3 0X10 4 JW3 X 10-4解析：选B 由：/阳二心6得，A、B两点间电势差Uab=_1 .丫 s-6V=-200V H 1. J A 1

5、UUca=100V Ucb=Uca4-Uab=-100V 所以 Ubc =-Ucb=100 VVc=UBcq= 100X(-l 5X10-6)J=-l 5X10-4 Jo知识点二四种求法注意问题功的定义W = Fd = qEd适用丁匀强电场(2)d表示沿电场线方向的距离功能关系%=环一一叫(1)既适用F句强电场 也适用于非匀强电场(2)既适用于只受电场 力的怙况,也适用于受 多种力的情况电势走法隹动能定理1%电力+W其他力Ahl典型例题例2电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为12X10 Sj,在B点的电势能为8 0X10-9 j。己知人、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点 ab电

6、荷的电荷量为IOXIOc,那么()一,A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C. A、B两点的电势差Uab=4 0VD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4 0J解析点电荷在A点的电势能大于在B点的也势能，从A到B电,场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且 WAB=EpA-EpB=l 2X108j-8 0X10-9j=4 0X10-9, Wab 4 OX 109正确，B、D项错误：UAB=-Tg=_1 nvw-9 V=-4.OV,所以C项错误。q 1 va iu答案A例3如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆 交于B、C两点，质量为m、带电荷量为一q的有孔小球从杆上A点无初速

7、度 下滑，已知qQ, AB=h，小球滑到B点时的速度大小为，丽。求：(1)小球由A到B的过程中静电力做的功；(2)A、C两点间的电势差。解析(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B的过程中只有两个力做 功：狰电力做的功WAb和重力做的功mgh,由动能定理得WAe+mgh=4n。2b代人已知条件g=/3gh得 WAB=n3gh-mgh=&ngh(2)因为B、C在同一等势面上，所以夕b=9crtWab nigh即 Uac=Uab=-q _q答案(Dlingh Q)一吟点评在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律，有时也会用 到功能关系。(1)应用功能定理解决问题需研究合力的功

8、(或总功)。(2)应用能量守恒定律解决问期需注意也势能和其他形式能问的转化。(3)应用功能关系解决问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系。即时巩固2.如图所示，匀强电场的场强E=1 2X10?N/C,方向水平向右， 一点电荷q=4X 1O-S C沿半径R=20 cm的圆周，从A点移动到B点、, 已知NAOB=90。，求：(1)这一过程静电力做的功是正功还是负功？做功多少？(2)A、B两点的电势差Uab。解析：(1)因eb”,故将正电荷从A点移到B点静电力做负功。W=-qE-R=-9 6X10-7 JoW(2)Uab= -ER= - 24 V。答案：(1)负功 9 6X10-7J(2)2

9、4V分层炼习同本提驰训练提能区障堂练 一I课堂8分钟对点练，让 学生赴热打铁消化所 学，就练逑度又尊准度课下练课下P艮时检测，提速 提能，每诔一检测,步 步为首步步巅、随堂固基础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. 1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电做了 1J的功，这两点间的电势差就 是IVC.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.两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比解析：选B 两点间的也势差等于将单位正电荷从电场中一点移到另一点的电力做的功 的大小，故A错、B对：由W=qU知

10、W与U成正比，故C错；两点间电势差的大小与放 入其中的电荷的电荷量无关，只与它本身的电场有关，故D错。2 .多选某电场中，把点电荷从a点移到b点，静电力做功为零，则()A. a、b两点的场强一定相等B. a、b两点间的电势差一定为零C. a、b两点的电势一定相等D.电荷所受到的静电力总是垂直其移动方向解析：选BC 电荷在也场中移动的过程中，挣也力做功为零，则也荷在初、末位直的 电势能相等，因此电1荷所在初、末位理的电势相等，但初、末两位置的场强不一定相等，虽 然静电力做功为零，但不一定在移动过程中电荷运动方向总是与静电力方向垂直，因为静电 力做功为零是有多种可能运动路径的。3 .在电场中A 8

11、两点间电势差为%=75 V, B、C两点间电势差=一200 V,则4、 B、C三点的电势高低关系为()A. 3a夕b3cB.ea9ceBC. (fik(pBD.夕c夕B夕A解析：选 C 因为 Uab = ”一Wb=75V0,所以夕a/b,因为 Ubc = pb- = -200V0, 所以Wb”,又 Uac=Uab+Ubc=75V + (-200)V = -125V3aeB. C正确。4.在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5 eV,则卜.列说法正确的是 ()A.电场强度的方向一定由b沿直线指向aB. a、b两点间电势差Uab = 5VC.电子的电势能减小5eVD.电子的电势能减小5 JWv 5 eV解析：选C 电场强度的方向与运动珞径无关，A错误；UAb=-5V, Bq-e错误；电场力做5 eV的正功，电势能减小5 eV, C正确：D中的单位错误。5.如图，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和一2V,则 UaB =，Ubc=, UCA=Q解析：在题图中，A、B两点在同一等势面上，则有夕a