2019-2020年高中物理第一章电场第四节电势和电势差教学案粤教版选修3

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1、2019-2020年高中物理第一章电场第四节电势和电势差教学案粤教版选修3　　　　　　　　　　　　　　1.电场力做功与电荷移动的路径无关，只由电荷的始末位置决定。2．电场力所做的功WAB等于电势能Ep的减少量，即：WAB＝EpA－EpB。3．电势差UAB＝，电势φA＝＝(B点电势为零)。4．电势差UAB＝φA－φB。5．电场中电势相等的点构成等势面。等势面密的地方电场较强，等势面疏的地方电场较弱。一、电势差1．电场力做功的特点电场力做功与电荷移动的路径无关，只与电荷的初末位置有关，可见电场力做功

2、与重力做功相似。2．电场力做功与电势能的关系电场力所做的功等于电势能Ep的减少量，用公式表示WAB＝EpA－EpB。3．电势差(1)定义：电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对电荷做的功与电荷所带电荷量的比值。(2)公式：UAB＝。(3)单位：国际单位制中，电势差的单位是伏特，简称伏，符号是V。(4)电势差可以是正值，也可以是负值，电势差也叫做这两点间的电压。二、电势1．概念规定P点的电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移动到参考点P时电场力所做的功。如果用φA表示A

3、点的电势，则有φA＝。[注]　因为WAP＝EpA－EpP＝EpA，所以φA＝，即电势等于电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值。2．单位及矢标性电势的单位与电势差的单位一样，也是伏特。电势只有大小，没有方向，是标量。3．电势与电势差电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝φA－φB，若UAB为正值，表示A点的电势比B点的电势高，若UAB为负值，表示A点的电势比B点的电势低。三、等势面1．定义电场中电势相等的点构成的曲面。2．等势面与电场强弱的关系等势面密的地方电场较强，等势面疏的地方

4、电场较弱。3．几种典型电场的等势面(方便学习，集中排列)项目点电荷等量异种点电荷等量同种点电荷图形特点以点电荷为球心的一簇球面两簇对称的曲面两簇对称的曲面项目匀强电场形状不规则的带电导体图形特点垂直于电场线的一簇平面不规则曲面1．自主思考——判一判(1)重力做功与路径无关，而电场力做功与路径有关。(×)(2)电场力对电荷做正功时，电荷具有的电势能将减少。(√)(3)A电荷的电势能EpA＝3J，B电荷的电势能EpB＝－4J，则EpA＞EpB。(√)(4)等差等势面的疏密可以表示电场的强弱。(√)(

5、5)同一电荷在同一等势面上一定具有相同的电势能。(√)(6)电荷由高等势面移到低等势面，电场力做正功。(×)2．合作探究——议一议(1)电荷的电势能只能在大地或无穷远处为零吗？提示：零电势能位置的选取是任意的，但通常选取大地或无穷远处为零电势能位置。不论电荷为何种电性或电荷量有多大，电荷在零电势能位置的电势能都为零。(2)正电荷的电势能一定大于负电荷的电势能吗？提示：不一定。对正电荷，电势越高处电势能越大，电势越低处电势能越小；对负电荷，电势越高处电势能越小，电势越低处电势能越大。(3)电势差的

6、正负表示什么？UAB>0表示什么？UAB<0表示什么？电势的正负表示什么？φA>0说明了什么？提示：(1)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低。(2)若UAB>0，则φA>φB。(3)若UAB<0，则φA<φB。(4)电势的正负表示比零电势点的电势高还是低。(5)φA>0说明A点电势高于零电势点电势。电场力做功和电势差的关系[典例]　如图141所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正

7、电荷从a移到b，电场力做功为W1＝1.2×10－7J。求：(1)匀强电场的场强E。(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2。(3)a、c两点间的电势差Uac。图141[思路点拨]　a到b：b到c：a到c：[答案]　(1)60V/m　(2)1.44×10－7J　(3)6.6V利用公式UAB＝和WAB＝qUAB时，各量的正、负号有两种处理办法：(1)带正、负号进行运算，根据计算结果的正负判断电势高低或功的正、负。(2)只将绝对值代入公式运算，例如计算WAB，无论q、UAB正负，只将它们的绝对值代入公式

8、。若要知道WAB的正负，可根据静电力方向和位移方向的夹角判定。　1．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，电场力所做的功B．电荷量为1C的电荷从电场中一点移动到另一点，若电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1VC．在两点间移动电荷时，电场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　根据电势差的定义式UAB＝可知B正确，A、C错误；电场中两点间的电势差与放入的电荷无关，D项错误。2．把带电