高中物理 1.5电势差教学案 新人教版选修.doc

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1、1.5　电势差【教学目标】1.理解电势差的概念；2.会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；3.知道电势和电势差的关系；【教学重点】电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。【教学难点】电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。【自主预习】1、电势差：（又叫电压）（1）定义：（2）定义式：（3）单位：符号：电势的正负表示比零电势　　或　　。当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都　　零，负点电荷的电场中各点电

2、势都　　零。2.电荷在电场中移动时：若电场力做正功，则电荷的电势能　　；若电场力做负功，则电荷的电势能　　。（电场力做功跟电势能变化的关系与重力做功跟重力势能变化的关系相似）也就是说电荷q从A移到B时，电场力做功WAB等于电荷在A、B两点时的电势能之差。即WAB=。3．由此可见在电场中移动电荷时，电场力做的功只与电荷的　　位置有关，而与电荷运动的具体　　　无关。（这跟重力做功的特征相似）本节得到的电场力做功公式WAB=qUAB使我们计算电场力做功像计算重力做功一样简单方便。【要点难点突破】一、电势差

3、定义式UAB＝WAB/q的理解1．UAB＝中，WAB为q从初位置A运动到末位置B时静电力做的功，计算时W与U的角标要对应，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA.2．UAB＝中，各量均可带正负号运算．但代表的意义不同．WAB的正、负号表示正、负功；q的正、负号表示电性，UAB的正、负号反映φA、φB的高低．3．公式UAB＝不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比，只是可以利用WAB、q来测量A、B两点电势差UAB，UAB由电场和A、B两点的位置决定．4．WAB＝qUAB，适用于任何电场．静电力做的功W

4、AB与移动电荷q的路径无关．只与初、末位置的电势差有关．二、有静电力做功时的功能关系1．只有静电力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W电＝－ΔE电＝ΔEk.2．只有静电力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小关系为：W电＋WG＝－(ΔE电＋ΔEp)＝ΔEk.3．多个力做功多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关系为：W电＋W其

5、他＝ΔEk.4．静电力做功的计算方法有三种：(1)在匀强电场中，W＝Flcosα＝qElcosα，α是E、l方向的夹角．(2)WAB＝qUAB既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场．(3)由静电场的功能关系也可确定静电力做功.三.描述电势差的两个公式UAB＝和UAB＝φA－φB的区别是什么？电场具有多种属性，我们可以从不同角度描述电场的属性，公式UAB＝是从静电力做功的角度，而UAB＝φA－φB是从电势出发来定义电势差．UAB＝中，WAB为q从初位置A移动到末位置B静电力做的功，WAB可为正值，也可为

6、负值；q为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值．由UAB＝可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时静电力所做的功WAB，若静电力对单位正电荷做正功，UAB为正值；若静电力对单位正电荷做负功，则UAB为负值.四.电势差和电势的区别与联系是什么？电势φ电势差UAB＝φA－φB区别(1)(电场中某点的)电势与零电势点的选取有关(一般取无限远处或地球表面的电势为零电势)(2)电势由电场本身决定，反映电场的能的性质(3)相对量(4)标量，可正可负，正负号相对零电势面而言(1)(电场中两点间的

7、)电势差与零电势点的选取无关(2)电势差由电场和这两点间的位置决定(3)绝对量(4)标量，可正可负，正负号反映了φA、φB的高低联系(1)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差(2)电势与电势差的单位相同，皆为伏特(V)【典型例题】一、电势差概念的理解【例1】下列说法正确的是(　　)A．A、B两点的电势差，等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C．由于静电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

8、．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA二、电势差公式的应用【例2】有一个带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．【例3】在电场中把一个电量为2×10－9C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10－7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10－7J，（