高中物理·选修3-1·人教版第一章静电场第六讲电势差目标定位电势差理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系.会用UAB=φA-φB及UAB=WAB/q进行有关计算.123目标定位预习导学课堂讲义对点练习预习导学电势2.无关一、电势差的概念1.想一想:我们可以用类比方法处理抽象问题.如在上一节学习中,我们把电荷在电场中具有电势能与重物在重力场中具有重力势能做了类比.那么,电势差和哪个物理量类似呢?电压答案:高度差3.φA-φBφB-φA-UBA4.标量高低5.伏特V1.qUAB电势差路径2.EPA-EPBqφA-qφBqUAB二、静电力做功与电势差的关系电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义一、对电势差的理解1.对电势差UAB=WAB/q的说明(1)UAB=WAB/q是电势差的定义式,是按比值法定义的物理量.(2)讲到电势差时,必须明确指的是那两点的电势差,A、B间的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为UBA.(3)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低,若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φA<φB.电势差UAB由电场本身决定,与在这两点间移动电荷的电量、静电力做功的大小无关.即使不放入电荷,任意两点间的电势差也有确定值.(4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关.电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义2.电势和电势差的比较一、对电势差的理解概念比较电势φ电势差U区别定义电势能与电量比值φ=EP/q电场力做功与电量比值U=W/q决定因素由电场和在电场中的位置决定由电场和场内两点位置决定相对性有,与零电势点的选取有关无,与零电势点选取无关联系数值关系UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA单位相同,均是伏特(V),常用还有kV,mV等标矢性都是标量,但均具有正负物理意义均是描述电场能的性质的物理量电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例1如图1所示,某电场的等势面用实线表示,各等势面的电势分别为10V、6V和-2V,则UAB=_______,UBC=______,UCA=_________.解析因A、B两点在同一个等势面上所以UAB=φA-φB=(10-10)V=0VB、C间的电势差为UBC=φB-φC=[10-(-2)]V=12VC、A间的电势差为UCA=φC-ΦA=(-2-10)V=-12V故有φA=φB=10V,φC=-2V电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习0V12V-12V课堂讲义对电势差要注意角标的排序,如:UAB=-UBA,UAB+UBC=UAC.若求某点的电势,必须明确规定电势零点在哪里,然后根据两点间的电势差计算.例1如图1所示,某电场的等势面用实线表示,各等势面的电势分别为10V、6V和-2V,则UAB=_______,UBC=______,UCA=_________.借题发挥电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习0V12V-12V课堂讲义例2对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()A.电势差的定义式UAB=WAB/q,说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比,与移动电荷的电量q成反比B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功与电场力做功WAB、移动电荷的电量q均无关,故A错误;根据UAB=WAB/q将单位正电荷从A点移到B点电场力所做的功,故B错误;反映电场本身的性质,与试探电荷无关电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例2对于电场中A、B两点,下列说法正确的是()C.将1C电荷从A点移到B点,电场力做1J的功,这两点间的电势差为1VD.电荷由A点移到B点的过程中,除受电场力外,还受其它力的作用,电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功根据UAB=WAB/q电势能的变化始终等于电场力所做的功,故D错误。这两点间的电势差UAB=1V,故C正确;电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习C课堂讲义二、电场力做功与电势差的关系1.利用公式UAB=WAB/q或WAB=qUAB计算时W与U的角标要对应.4.公式WAB=qUAB和W=qELcosα的比较:WAB=qUAB适用于任意电场,而W=qELcosα只适用于匀强电场.2.在一般的计算中,各物理量都要带入符号,即WAB、UAB、q均可正可负,其中WAB取正号表示从A点移动到B点时静电力做正功,WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力做负功,做负功时也可以说成电荷克服电场力做了功.3.涉及W、U、q三者关系的计算时,也可把各物理量都取绝对值,电场力做功的正负再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定,电势差的正负根据两点电势的高低判断.电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习课堂讲义例3、在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力做功为-3×10-5J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5J,求A点与C点间的电势差.电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习AE方法一:先求电场力做功,再与电荷量求比值ACABBC555(3104.510)J1.510J---=+=-+=创´vBF-5AAC-C81.510V6-0V1025WqU===´´C方法二:直接求两点间电势差-5ABAB-8310V65V1000WUq===´´5BCBC84.5750101V60VWUq===---´-?ACABBC(500750)V250VUUU则=+=--=课堂讲义例3、在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移到B点,电场力做功为-3×10-5J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5J,求A点与C点间的电势差.借题发挥(1)电场力做功与路径无关,只与始、末两点的位置有关,故WAC=WAB+WBC(2)在利用公式UAB=进行有关计算时,有两种处理方案方案一:各量均带正负号运算.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.计算时W与U的角标要对应,即WAB=qUAB,WBA=qUBA方案二:绝对值代入法.W、q、U均代入绝对值,然后再结合题意判断电势的高电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习对点练习1.下列关于电场的描述,正确的是()A.电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B.电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C.同一点电荷处于电场中的不同位置时,具有的电势能越大,说明那一点的电势越高D.同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要静电力做的功相同,那么两点间的电势差一定相同对电势差的理解AD沿电场线电势逐渐降低,但电势的大小与零势面的选取有关是电场本身决定的,与零电势面的选取无关与电荷的电性和该点电势都有关WUq电场力做功与路径无关,只与初末位置电势差有关电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习PEq对点练习电场力做功与电势差的关系都是标量,其正负不表示方向是电场本身的性质,与被移动电荷的电量、电性均无关;与电场力对电荷做功无关.2.关于电势差和电场力做功的说法中,正确的是()A.电势差是矢量,电场力做的功是标量B.在两点间移动电荷,电场力不做功,则两点间的电势差为零C.在两点间被移动的电荷的电荷量越少,则两点间的电势差越大D.在两点间移动电荷时,电场力做正功,则两点间的电势差大于零B与路径无关,若W=0,则U一定等于0WUq电势差目标定位预习导学课堂讲义对点练习再见