（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版必修2.ppt

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1、5電勢差,第一章靜電場,學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求 物理觀念：1.理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點(diǎn)的選取無關(guān). 2.掌握電勢差的表達(dá)式UABAB及UAB ，知道電勢差的正、負(fù)號(hào)與電勢高低之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 科學(xué)思維：1.通過類比電場強(qiáng)度、電勢的定義方法，理解UAB 公式的意義，知道電勢差UAB與W及q無關(guān). 2.會(huì)應(yīng)用公式UABAB及UAB 進(jìn)行計(jì)算，并在應(yīng)用中培養(yǎng)邏輯推理能力.,內(nèi)容索引,,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、電勢差 1.定義：電場中兩點(diǎn)間電勢的 ，也叫 . 2.公式：電場中A點(diǎn)的電勢為A，B點(diǎn)的電勢

2、為B，則UAB ，UBA ，UABUBA. 3.電勢差是 ，有正負(fù)，電勢差的正負(fù)表示電勢的 .UAB0，表示A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢 . 4.單位：在國際單位制中，電勢差與電勢的單位相同，均為 ，符號(hào)為 .,差值,電壓,AB,BA,標(biāo)量,高低,高,伏特,V,二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系 1.公式WAB 或UAB . 2.UAB在數(shù)值上等于 電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功.,qUAB,單位正,即學(xué)即用 1.(1)電勢差與電勢一樣，是相對(duì)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)A、B兩點(diǎn)的電勢差是恒定的，與

3、零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)，所以UABUBA.() (4)若電場中兩點(diǎn)間的電勢差UAB1 V，則將單位電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做功為1 J.() (5)將電荷量為q的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)與將q從B點(diǎn)移到A點(diǎn)靜電力所做的功相同.(),答案,,,,,,2.在某電場中，將一帶電荷量為q2.0109 C的點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做功W4.0107 J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab為 V.,答案,200,重點(diǎn)探究,,導(dǎo)學(xué)探究 電場中A、B、C、D四點(diǎn)的電勢如圖1所示.,一、電勢差,答案,圖1,(1)A、C及A、B間的電勢差為多少？哪個(gè)較大？ 答案UAC15 V，UAB10 V，UACUAB,答案,(2

4、)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)算說明電勢、電勢差各具有什么特點(diǎn)？,答案A18 V，B8 V，C3 V，UAC15 V，UAB10 V 電勢的大小與零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，電勢差的大小與零電勢點(diǎn)的選取無關(guān).,知識(shí)深化 1.對(duì)電勢差的進(jìn)一步理解 (1)電勢差反映了電場的能的性質(zhì)，決定于電場本身，與試探電荷無關(guān). (2)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,例1(多選)關(guān)于電勢差UAB和電勢A、B的理解，正確的是 A.UAB表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的電勢差，即UABBA B.UAB和UBA是不同的，它們存在關(guān)系UABU

5、BA C.A、B都可以有正、負(fù)，所以電勢是矢量 D.零電勢點(diǎn)的規(guī)定是任意的，但人們通常規(guī)定大地或無窮遠(yuǎn)處為零 電勢點(diǎn),,解析,答案,,解析UAB表示A點(diǎn)相對(duì)于B點(diǎn)的電勢差，UABAB，A項(xiàng)錯(cuò)誤； UBA表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的電勢差，UBABA，故UABUBA，B項(xiàng)正確； 電勢是標(biāo)量，正負(fù)號(hào)是相對(duì)于零電勢點(diǎn)而言的，正號(hào)表示高于零電勢點(diǎn)，負(fù)號(hào)表示低于零電勢點(diǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤； 零電勢點(diǎn)理論上是可以任意選取的，但通常取大地或無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，D項(xiàng)正確.,例2如圖2所示，某電場的等勢面用實(shí)線表示，各等勢面的電勢分別為10 V、6 V和2 V，則UAB ，UBC ，UCA .,解析,答案,圖2,

6、0,12 V,12 V,解析因A、B兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢面上， 故有AB10 V，C2 V， 所以UABAB10 V10 V0. B、C間的電勢差為 UBCBC10 V(2)V12 V. C、A間的電勢差為 UCACA2 V10 V12 V.,,導(dǎo)學(xué)探究 在如圖3所示的電場中有A、B兩點(diǎn)，若選取無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的電勢分別為A、B. (1)A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB是多少？若把某電荷q從A移到B，電荷的電勢能變化了多少？ 答案UABAB電勢能的變化量為EpEpBEpAq(BA),二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系,圖3,(2)根據(jù)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系，求靜電力對(duì)該電荷做的功. 答案WA

7、BEpAEpBqAqBq(AB)qUAB,答案,知識(shí)深化 1.公式UAB 或WABqUAB中符號(hào)的處理方法 (1)帶正、負(fù)號(hào)進(jìn)行運(yùn)算：把電荷q的電性和電勢差U的正負(fù)號(hào)代入；功為正，說明靜電力做正功，電荷的電勢能減??；功為負(fù)，說明靜電力做負(fù)功，電荷的電勢能增大. (2)只將絕對(duì)值代入公式運(yùn)算：計(jì)算時(shí)，q、U都取絕對(duì)值，算出的功也是絕對(duì)值，至于靜電力做的是正功還是負(fù)功，可以根據(jù)電荷的正、負(fù)及電荷移動(dòng)的方向與電場線方向的關(guān)系進(jìn)行判斷.,2.公式WABqUAB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.,例3有一個(gè)帶電荷量

8、q3106 C的點(diǎn)電荷，從某電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服靜電力做6104 J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力對(duì)電荷做9104 J的功，問： (1)AB、BC、CA間電勢差各為多少？ 答案見解析,解析,答案,解析解法一：先求電勢差的絕對(duì)值，再判斷正、負(fù).,因負(fù)電荷從A移到B克服靜電力做功，必是從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)， 即AB，UAB200 V.,因負(fù)電荷從B移到C靜電力做正功，必是從低電勢點(diǎn)移到高電勢點(diǎn)， 即BC，UBC300 V. UCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,解法二：直接代入數(shù)值求. 負(fù)電荷由A移向B克服靜電力做功即靜電力做負(fù)功， WAB6104 J，,U

9、CAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,(2)如以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？ 答案見解析 解析若B0，由UABAB，得AUAB200 V. 由UBCBC， 得CBUBC0(300) V300 V. 電荷在A點(diǎn)的電勢能 EpAqA3106200 J6104 J. 電荷在C點(diǎn)的電勢能 EpCqC3106300 J9104 J.,解析,答案,達(dá)標(biāo)檢測,1.(靜電力做功與電勢差的關(guān)系)(多選)對(duì)UAB 和WABqUAB的理解，下列說法正確的是 A.電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差和兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷的電荷量q成反比 B.在電場中A、B兩

10、點(diǎn)移動(dòng)不同的電荷，靜電力的功WAB和電荷量q成正比 C.UAB與q、WAB無關(guān)，與是否移動(dòng)電荷也沒有關(guān)系 D.WAB與q、UAB無關(guān)，與電荷移動(dòng)的路徑無關(guān),答案,1,2,3,,,2.(靜電力做功的計(jì)算)如圖4所示為某靜電場等勢面的分布，電荷量為1.6109 C的正點(diǎn)電荷從A經(jīng)B、C到達(dá)D點(diǎn)，則從A至D，靜電力對(duì)電荷做的功為 A.4.8108 J B.4.8108 J C.8.0108 J D.8.0108 J,答案,1,2,3,解析,解析UADAD40 V(10) V30 V. 所以WADqUAD1.6109(30) J4.8108 J.,圖4,,3.(電勢差的計(jì)算)將一電荷量為3106 C的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，克服電場力做了3105 J的功，再將該電荷從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做了1.2105 J的功，則A、C間的電勢差為多少？該電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)再從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢能變化了多少？ 答案6 V增加了1.8105 J,答案,解析,1,2,3,1,2,3,解析AB間的電勢差為：,所以有：UACUABUBC10 V(4 V)6 V； 該電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)再從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，電勢能的變化等于電場力做的功，即： WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J 電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加了1.8105 J.,