《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt（42頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第5節(jié)電勢差,基礎(chǔ)知識(shí),核心要點(diǎn),學(xué)習(xí)效果,核心素養(yǎng),基礎(chǔ)知識(shí)探究,教材探究,知識(shí)點(diǎn)一,電勢差,【問題導(dǎo)學(xué)】電場中A,B,C,D四點(diǎn)的電勢如圖所示.(1)A,C及A,B間的電勢差為多少?哪個(gè)較大?(2)若取D點(diǎn)電勢為零,則A,B,C三點(diǎn)的電勢為多少?A,C及A,B間的電勢差為多少?通過以上計(jì)算可以總結(jié)出電勢、電勢差各具有什么特點(diǎn)?,,答案:(1)UAC=15V,UAB=10V;UAC>UAB.,【知識(shí)梳理】1.定義:電場中兩點(diǎn)間的差值,叫做電勢差,也叫電壓.3.標(biāo)矢性:電勢差是,有正負(fù),UAB>0,表示A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢.4.單位:電勢差的單位和電勢的單位相同,為,符號(hào)是.,電勢,標(biāo)量,高,伏
2、特,V,知識(shí)點(diǎn)二,靜電力做功與電勢差的關(guān)系,【問題導(dǎo)學(xué)】電荷量為q的電荷沿如圖所示的曲線由電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知A,B兩點(diǎn)的電勢分別為A,B,則:(1)電荷在A,B兩點(diǎn)具有的電勢能分別為多少?此過程靜電力做功WAB為多少?(2)由上述問題可以得出靜電力做功與電勢差之間有什么樣的關(guān)系?,,【知識(shí)梳理】1.關(guān)系公式:WAB=或UAB=.2.物理意義:電場中A,B兩點(diǎn)間的電勢差等于做的功與電荷量q的比值.,qUAB,靜電力,思考判斷,1.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān).()2.電勢差是一個(gè)標(biāo)量,但是有正值和負(fù)值之分.()3.若UAB>0,說明從A到B電勢降低.()4.若將電荷
3、q從電場中的A點(diǎn)分別移到B,C,D各點(diǎn)過程中,靜電力做功相同,則B,C,D三點(diǎn)的電勢必然相等.(),,√,√,√,核心要點(diǎn)突破,要點(diǎn)一,電勢和電勢差的理解,1.對電勢差的進(jìn)一步理解(1)電勢差的客觀性:電勢差雖然可以由UAB=表示,但電勢差UAB由電場本身決定,在確定的電場中,即使不放入電荷,任何兩點(diǎn)間的電勢差也有確定值.(2)電勢差的絕對性:電場中兩點(diǎn)間的電勢差與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān).,2.電勢和電勢差的比較,?1)電勢的正負(fù)表示電場中某點(diǎn)電勢的高低.若某點(diǎn)的電勢為正值,則該點(diǎn)的電勢比零電勢點(diǎn)的電勢高;若某點(diǎn)的電勢為負(fù)值,則該點(diǎn)的電勢比零電勢點(diǎn)的電勢低.2)電勢差的正負(fù)表示電場中兩點(diǎn)間電勢的高
4、低.若UAB為正值,則A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高;若UAB為負(fù)值,則A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢低.,,狀元心得,【例1】(多選)下面關(guān)于靜電力做功和電勢差的說法中,正確的是()A.電勢差的大小由靜電力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷所做的功和電荷量決定B.靜電力在電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由這兩點(diǎn)間的電勢差和電荷量決定C.電勢差是矢量,靜電力做的功是標(biāo)量D.在勻強(qiáng)電場中,與電場線垂直的某個(gè)方向上任意兩點(diǎn)間的電勢差均為零,,解析:電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢之差,電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量,它的大小由電場的性質(zhì)決定.因此電勢差的大小也由電場的性質(zhì)決定,與在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷所做的功和電荷量無關(guān),因而選項(xiàng)A錯(cuò)誤.但在
5、兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功是由這兩點(diǎn)間的電勢差和電荷量決定的,所以選項(xiàng)B正確.電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢之差,電勢是標(biāo)量,所以電勢差也是標(biāo)量,靜電力做的功也是標(biāo)量,因而選項(xiàng)C錯(cuò)誤.在勻強(qiáng)電場中,在與電場線垂直的某個(gè)方向上任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),電荷的受力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,由功的公式可知做功為零.由W=qUAB可知,這兩點(diǎn)間的電勢差為零,所以選項(xiàng)D正確.答案:BD,定義式與決定式的區(qū)別(1)采用比值法定義的物理量,其定義公式是計(jì)算該物理量的一種方式,該物理量不是由定義式中其他物理量決定的.(2)決定式中的相關(guān)物理量都存在正比、反比關(guān)系,其他物理量的特性決定了該物理量的特性.,,誤區(qū)警示,【針對
6、訓(xùn)練1】(2018黑龍江牡丹江市一中高二測試)(多選)下列說法正確的是()A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)B.電勢差是一個(gè)標(biāo)量,但有正、負(fù)之分C.由于靜電力做功跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動(dòng)電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點(diǎn)的位置有關(guān)D.A,B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的,不隨零電勢點(diǎn)的不同而改變,所以UAB=UBA,BC,,要點(diǎn)二,UAB=的理解與應(yīng)用,1.應(yīng)用公式UAB=?時(shí),物理量WAB,q及UAB的正負(fù)值的處理方法(1)代入正、負(fù)值進(jìn)行運(yùn)算:把電荷q的電性和靜電力做的功WAB的正負(fù)值代入運(yùn)算.計(jì)算結(jié)果中,若UAB為正值,則A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高;若UAB為負(fù)值,則A點(diǎn)的
7、電勢比B點(diǎn)的電勢低.(2)先代入絕對值運(yùn)算,后判斷正負(fù):計(jì)算時(shí),q,WAB都取絕對值,靜電力做功的正、負(fù)根據(jù)電荷的移動(dòng)方向及所受靜電力的方向的具體情況來確定,電勢差的正、負(fù)根據(jù)兩點(diǎn)電勢的高低判斷.2.公式WAB=qUAB?適用于任何電場,其中UAB為電場中A,B兩點(diǎn)間的電勢差,WAB僅是靜電力做的功,不包括從A到B移動(dòng)電荷時(shí),其他力所做的功.,,狀元心得,3)對公式WAB=qUAB理解時(shí),可以認(rèn)為UAB一定時(shí),WAB與q成正比,q一定時(shí),WAB與UAB成正比.?應(yīng)用公式WAB=qUAB求解時(shí),可將各量的正負(fù)號(hào)及數(shù)值一并代入進(jìn)行計(jì)算;也可以將各物理量都取絕對值,先計(jì)算大小,再根據(jù)電荷的移動(dòng)方向及
8、所受靜電力的方向的具體情況來確定靜電力做功的正負(fù).,,【例2】有一帶電荷量q=-310-6C的點(diǎn)電荷,從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功610-4J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí),靜電力做功910-4J.求:(1)AB,BC,CA間電勢差各為多少?(2)如果B點(diǎn)電勢為零,則A,C兩點(diǎn)的電勢各為多少?電荷在A,C兩點(diǎn)的電勢能各為多少?,?思路探究?(1)可根據(jù)什么關(guān)系式來分析電勢差?(2)可由什么關(guān)系式來確定電勢能?,,,,答案:(1)200V-300V100V(2)200V300V-610-4J-910-4J,,方法總結(jié),(2)電場中各點(diǎn)間的電勢差可依次用代數(shù)方法相加,但要注意角標(biāo)的排序,如UAD=
9、UAB+UBC+UCD,UAB=-UBA.,【針對訓(xùn)練2】(2018安徽合肥市廬陽高級(jí)中學(xué)高二月考)把帶電荷量210-6C的正點(diǎn)電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中A點(diǎn),要克服靜電力做功810-8J,若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中B點(diǎn),需克服靜電力做功210-8J,取無限遠(yuǎn)處電勢為零.求:(1)A點(diǎn)的電勢;(2)A,B兩點(diǎn)的電勢差;(3)把210-5C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)靜電力做的功.,,(3)靜電力做的功W=q′UAB=-210-50.03J=-610-7J.答案:(1)0.04V(2)0.03V(3)-610-7J,要點(diǎn)三,靜電力做功的計(jì)算方法,【例3】(2018山東昌邑一中高二測試)如圖所示,勻強(qiáng)
10、電場的電場強(qiáng)度E=1.2102N/C,方向水平向右,一點(diǎn)電荷q=410-8C沿半徑為R=20cm的圓周,從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),已知∠AOB=90,求:,(1)這一過程靜電力做多少功?是正功還是負(fù)功?(2)A,B兩點(diǎn)間的電勢差UAB為多大?,,?思維導(dǎo)圖?,,答案:(1)9.610-7J負(fù)功(2)-24V,,方法技巧,公式UAB=中WAB,UAB正負(fù)號(hào)的含義(1)本題中應(yīng)用W=Flcosθ求靜電力的功,WAB的正負(fù)由cosθ的值決定.在應(yīng)用WAB=qUAB時(shí),WAB的正負(fù)由q及UAB的乘積決定.WAB>0,靜電力做正功;WAB<0,靜電力做負(fù)功.,,答案:(1)3.610-5J(2)增加了4.810
11、-5J,學(xué)習(xí)效果檢測,BD,,,C,BC,,,4.若將一個(gè)電荷量為2.010-10C的正電荷,從零電勢點(diǎn)移到電場中M點(diǎn)要克服靜電力做功8.010-9J,則M點(diǎn)的電勢是V;若再將該電荷從M點(diǎn)移到電場中的N點(diǎn),靜電力做功1.810-8J,則M,N兩點(diǎn)間的電勢差UMN=V.,答案:4090,核心素養(yǎng)提升,(教師備用),學(xué)長經(jīng)驗(yàn)分享,【方法拓展】——靜電場中常用的功能關(guān)系1.合力做功等于物體動(dòng)能的變化量,即W合=ΔEk.這里的W合指合外力做的功.2.靜電力做功決定物體電勢能的變化量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.這與重力做功和重力勢能變化之間的關(guān)系類似.3.只有靜電力做功時(shí),帶電體電勢能與動(dòng)能的
12、總量不變,即Ep1+Ek1=Ep2+Ek2.這與只有重力做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒類似.,【以例示法】(多選)如圖所示,絕緣的輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球(小球與彈簧不拴接),整個(gè)系統(tǒng)處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中.開始時(shí),整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)施加一外力F,將小球向下壓至某一位置,然后撤去外力,使小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng).設(shè)小球從靜止開始向上運(yùn)動(dòng)到離開彈簧的過程中,靜電力對小球所做的功為W1,小球克服重力所做的功為W2,小球離開彈簧時(shí)的速度為v.不計(jì)空氣阻力,則在上述過程中()A.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.小球的重力勢能增加了W2C.小球的電勢能減少了W1D.
13、小球的機(jī)械能增加了mv2+W2-W1,BC,,解析:上升過程中,靜電力做正功,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加,故A錯(cuò)誤;小球上升,重力做負(fù)功,重力勢能增加,增加量等于小球克服重力所做的功W2,故B正確;靜電力做正功,小球的電勢能減少,減少量等于靜電力對小球所做的功W1,故C正確;小球的機(jī)械能的增加量為它增加的動(dòng)能、重力勢能之和mv2+W2,故D錯(cuò)誤.,【科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境】,跨步電壓當(dāng)架空線路的一根帶電導(dǎo)線斷落在地上時(shí),如果人或牲畜站在距離導(dǎo)線落地點(diǎn)8～10米以內(nèi),從腳經(jīng)腿、胯部又到腳與大地形成通路,雙腳會(huì)抽筋,使身體倒在地上,發(fā)生觸電事故.探究其原因,電流就會(huì)從導(dǎo)線的落地點(diǎn)向大地流散,于是地面上以導(dǎo)線落地點(diǎn)為中心,形成了一個(gè)電勢分布區(qū)域,離落地點(diǎn)越遠(yuǎn),電流越分散,地面電勢也越低,行走的人,其兩腳之間的電壓叫做跨步電壓,這種觸電叫做跨步電壓觸電.一旦誤入跨步電壓區(qū),應(yīng)邁小步,雙腳不要同時(shí)落地,最好一只腳跳走,朝遠(yuǎn)離接地點(diǎn)方向離開.,
2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt
