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第1页第一章静电场返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1第五节电势差教材知识梳理教材拓展提升典例分析课后跟踪演练考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-11.理解电势差的概念，知道电势差与零势点选取无关．2．能够根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时，电场力所做的功WAB＝qUAB.3．能够根据电荷q在电场中移动时电场力所做的功WAB计算电势差UAB＝WABq.课标解读考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1教材知识梳理考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点一电势差1．定义：电场中两点电势的差值叫做这两点的电势差．2．定义式：电场中A点的电势记为φA、B点的电势记为φB，则A、B两点电势差表示为UAB＝φA－φB.3．电势差的单位与电势的单位相同为伏特，电势差是标量，但有正负，UAB0表示A点的电势比B点电势高．考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1说明电势差是表示电场性质的物理量，只由电场本身的性质决定，电场中电势是相对的，而电势差是绝对的，与零势点的选取无关．考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1知识点二电势差与静电力做功的关系电荷q在电场中从A点移到B点时，静电力做的功WAB等于A、B两点的电势能之差，故有WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以WAB＝qUAB或者UAB＝WABq.电场中A、B两点间的电势差等于静电力做的功与试探电荷电荷量的比值．考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1说明①电势差UAB与q、WAB及移动电荷的路径均无关，仅与电场中A、B两点的位置有关，所以电势差反映了电场本身的性质．②从UAB＝WABq可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1③电场力做的功和电势差的关系式：WAB＝qUAB，应用时要注意各物理量的正负．若q为负，UAB为负，则静电力做的功为正功，若q为负，UAB为正，则静电力做的功为负功.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1教材拓展提升考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1一、电势和电势差的比较电势φ电势差U区别①电场中某点电势与零势点的选取有关②电势由电场和在电场中的位置决定③电势是相对量①电场中两点的电势差与零势点的选取无关②电势差由电场和这两点的位置决定③电势差是绝对量联系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电势和电势差的单位都是伏特③均可正可负，是标量考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1以上电势和电势差的关系跟重力场中高度h与高度差Δh的关系类似．二、电场力做功的计算方法1．功的定义法．由公式WAB＝F·lABcosθ计算．此公式可变形为WAB＝E·qlAB.此公式只适用于匀强电场，其中E为匀强电场的电场强度，lAB为电荷在电场中初、末位置在电场方向上的位移．考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-12．电势差法．WAB＝qUAB.3．电势能变化法．WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB.4．动能定理法．W电场力＋W其他力＝ΔEk.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1典例分析考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1一、对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点时电场力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1C．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．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考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1解析电场中，A、B两点的电势差数值上等于将单位正电荷从A点移到B点时，电场力所做的功，故选项A错误；电势差是标量，有正、负之分，选项B正确，根据WAB＝qUAB，可知，UAB＝WABq.WAB为电场力做的功，与路径无关，UAB也与路径无关，仅由电场中A、B两点的位置有关，选项C正确；UAB＝φA－φB＝－(φB－φA)＝－UBA，所以选项D错误．答案BC考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1名师点拨电势差这个概念有两种描述：其一是电场力做的功与电荷量的比值，其二是两点的电势的差值，这两种描述都说明电场中两点间的电势差是由两点的相对位置决定的，要区分电势和电势差这两个概念.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1巩固练习1空间存在匀强电场，有一电荷量为q(q0)，质量为m的粒子从O点以速度v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量为－q、质量为m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1A．在O、A、B三点中，B点电势最高B．在O、A、B三点中，A点电势最高C．OA间的电势差比BO间的电势差大D．OA间的电势差比BA间的电势差小考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1解析设O、A、B三点的电势分别为φO、φA、φB，并设φO＝0，根据动能定理得O→A过程中有q(φO－φA)＝12m(2v0)2－12mv20.O→B过程中有－q(φO－φB)＝12m(3v20)－12m(2v0)2，解得φA＝－3mv202q、φB＝5mv202q，所以φBφOφA，选项A正确，考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1选项B错误；UOA＝φO－φA＝3mv202q，UBO＝5mv202q，所以UBOUOA，选项C错误，选项D正确．答案AD考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1二、电势和电势差的计算例2有一个带有电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从某电场中的A点移动到B点，电荷克服电场力做6×10－4J的功，从B点到C点，电场力对电荷做功9×10－4J，求：(1)AB、BC、CA间电势差分别为多少？(2)如果以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少，电荷在A、C两点的电势能分别为多少？考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1解析(1)电荷从A到B克服电场力做功，即电场力做负功．WAB＝－6×10－4J，UAB＝WABq＝－6×10－4－3×10－6V＝200V，UBC＝WBCq＝9×10－4－3×10－6V＝－300V，考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝100V.(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB，得φA＝UAB＋φB＝200V.同理φC＝φB－UBC＝0－(－300)V考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1＝300V.电荷在A点的电势能EPA＝qφA＝－3×10－6×200J＝－6×10－4J.电荷在C点的电势能EPC＝qφC＝－3×10－6×300J＝－9×10－4J.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1答案(1)UAB＝200VUBC＝－300VUCA＝100V(2)φA＝200VφC＝300VEPA＝－6×10－4JEPC＝－9×10－4J考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1名师点拨求解电场中两点间的电势差，根据公式U＝Wq计算时，可把各物理量的数值及符号一并代入，也可代入绝对值，然后根据题意再判断各物理量的正负.若知道各点电势，可根据定义来求两点间电势差.要注意计算时各物理量的角标要对应，电场中各点电势差可依次用代数方法叠加，即UMN＝UMA＋UAB＋UBC＋…＋UPN.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1巩固练习2将带电荷量为3×10－6C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10－5J的功，再将电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10－5J的功，则A、C间的电势差为________V，电荷从A点移到B点再从B点移到C点的过程中，电势能变化了________J.考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1解析WAB＝qUAB，UAB＝WABq＝－3×10－5－3×10－6V＝10V，UAB＝φA－φB＝10V，UBC＝WBCq＝1.2×10－5－3×10－6V＝－4V，UBC＝φB－φC＝－4V，UAC＝φA－φC＝UAB＋UBC考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1＝φA－φB＋φB－φC＝10V－4V＝6V，WAC＝qUAC＝－3×10－6×6J＝－1.8×10－5J.答案61.8×10－5考源教学资源网页第一章·第五节返回导航名师一号·高中同步学习方略·新课标版·物理·选修3-1三、静电场中的功能关系例3如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等，一个正电荷在等势线φ3上时，具有动能20J，它运动到φ1上时速度