物理选修3-1-电势差教案资料

物理选修3-1-电势差二、静电力做功与电势差的关系电荷q从电场中A点移到B点，；即或比值定义法注：利用该式计算时，要注意到WAB、q及UAB的正负．电势差在数值上等于移动单位正电荷所做的功=+1C思考题1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？

由电场本身的因素决定

与WAB、q无关2、WAB跟q、UAB有关吗？

跟q、UAB都有关

在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.5×10-7J.再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-4.0×10-7J.A、B、C三点中哪点电势最高？哪点最低？A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多少？把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点电场力做多少功？WAC=WAB+WBCUAC=UAB+UBCCA75V-200V

电场中A、B

两点的电势是

A=800V，

B=

-200V，把电荷q=-1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？解：UAB=A－∴WAB=qUAB=（-1.5×10-8）×1000=-1.5×10-5J电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5JB=800-（-200）=1000V问题分析：某正电荷q从匀强电场E中由A点移动到B点，试分析A、B两点间的电势差跟场强的关系。三、电势差与电场强度的关系dcD1V5V3V1、匀强电场中电势差与电场强度之间的关系：U=Ed或者E=U/d（场强的单位：V/m）

（1）在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。（2）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。（3）在匀强电场中，某一线段上的等分点之间的电势差必然相等。

问题分析：B、C、D是匀强电场中某一等势面的三个点，则AB、AC、AD这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗？在电场中沿着电场线的方向电势降落最快。例1、匀强电场的场强E=4．0×104N/C，A、B两点间距离为20cm，求：（1）UAB的数值；（2）将电荷Q=-3．0×10-8C从A移动到B过程中，电场力做功是多少？电荷的电势能是增加还是减少？下列说法正确的是（）

A.电势差和电势一样，是相对量，与零点的选取有关

B.电势差是个标量，但是有正负之分

C.由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关。D.AB两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同位置而改变，所以UAB=UBA

BC2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是A.电势差的定义式UAB=WAB/q，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比。B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点电场力做的功。C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的电势差为1V。D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用，电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。C带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B

两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是多少？（2）A点的电势？（3）电势能变化了？（4）电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是？解：（1）（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V=-150V（4）EpA=qφA=-3×10-6×(-150)J=4.5×10-4J负电粒子，q=-2.0×10-9C，在静电场中由a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其它力作的功为6.0×10-5J，粒子动能增加了8.0×10-5J，求a、b两点间电势差Uab等于多少？Wab=2.0×10-5JUab=-10000V如图所示A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为A=15V，B=3V，C=-3V，由此可得D点电势D为多大？

UAB=UDCUAD=UBC9V例2、如图示，匀强电场中A、B、C三点的电势分别为φA=10V，φB=6V，φC=2V，且A、B、C分别为一边长为1m的等边三角形的顶点，试求解下列问题：（1）画出该匀强电场的电场线大致方向；（2）求出该匀强电场的场强大小。

10V2V6V6V等势面在匀强电场中如图所示分布着A、B、C三点，当一个电量q=10-5C的正电荷从A点沿AB线移到B点时，电场力做功为零；从B移到C处时，电场力做功为－1.73×10-3J，试判断该电场的方向，算出场强的大小。E=1000J/C如图是某匀强电场的等势面示意图，A、B两点相距5㎝，θ=53°，一带电量为-4×10-6C的微粒沿AB匀速运动，则此微粒的质量为多少？（取g=10m/s2）0.0002Kg如图所示,一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上射入水平方向的匀强电场，若油滴到达最高点的速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置（）A、在P点的左上方B、在P点的右上方C、在P点的正上方D、上述情况都可能A如图，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6㎝，C、D为电场中的两点，且CD=4㎝，CD连线和场强方向成60°角。已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J，求：⑴匀强电场的场强⑵A、B两点间的电势差⑶若A板接地，D点电势为多少？UDC=-200VE=100N/C据动能定理有：ΔEk=W=qU=1.6×10-19×1J=1.6×10-19J即：1ev=1.6×10-19J在研究微观粒子常用电子伏特(eV)做能量的单位。1eV等于一个电子经过1v电压加速后所增加的动能。请推导电子伏特与焦耳的换算关系。能量的单位AB2V小结1、电势差：两点的电势之差，也叫电压2、静电力做功与电势差的关系：

2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。3、电势差的单位：伏特符号V1V=1J/C4、电势差是标量，有正负之分。或带符号类比法重力场电场

重力电场力某点的高度某点的电势重力势能电势能重力做功电场力做功WG=EP1-EP2W电=EPA-EPB两点间高度差？？？重力场在地球的周围存在重力场

电场在电荷的周围存在电场重力势能由相互作用的物体和地面间的相对位置决定的势能叫重力势能电势能由相互作用的电荷间的相对位置决定的势能叫做电势能重力做功与重力势能的变化关系重力做功重力势能减少；克服重力做功重力势能增加；重力做功的多少等于重力势能的变化量电场力做功与电势能的变化关系电场力做功电势能减少；克服电场力做功电势能增加；电场力做功的多少等于电势能的变化量高度指相对于参考平面（零高度）的距离在同一高度处电势指相对于零电势点的电势值在同一位置高度差指A、B两点高度的差值电势差指A、B两点电势的差值如图所示，匀强电场的场强大小为E=200V/m，方向沿a指向o，a、b、c、d四点恰在边长为L=10㎝的正方形四个顶点上，若bo：co=3：2，并以a点为电势的零点，则b、c、d三点的电势分别为多大？

d一个质量为m、带有电荷-q的小物体距O点为