物理：1.5 電勢差 課件(人教版選修3-1)

1、第五節(jié)電勢差第五節(jié)電勢差課標定位課標定位學習目標：學習目標：1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關勢點的選擇無關2掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點之間電掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點之間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應關系勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應關系3知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關系，會應用靜電力做功的公式進行相關勢差之間的關系，會應用靜電力做功的公式進行相關的計算的計算重點難點：應用重點難點：應用UAB 進行有關計算進行有關計算一、電勢差一、電

2、勢差1概念：電場中兩點間電勢的概念：電場中兩點間電勢的_，也叫，也叫電壓電壓2表達式：表達式：UAB_.3矢標性：電勢差是矢標性：電勢差是_但電勢差有正、負但電勢差有正、負之分，其正負表示電場中兩點間電勢的之分，其正負表示電場中兩點間電勢的_差值差值AB標量標量高低高低思考感悟思考感悟電勢差電勢差UAB與與UBA有何不同？有何不同？提示：提示：電勢差電勢差UABAB，而電勢差，而電勢差UBABA，故故UABUBA，可見計算電勢差，可見計算電勢差U時，要注意其下時，要注意其下標順序標順序WAB/qqUAB核心要點突破核心要點突破電勢電勢電勢差電勢差UABAB區(qū)區(qū)別別電場中某點的電勢與零電場中某點

3、的電勢與零電勢點的選取有關，是相電勢點的選取有關，是相對量對量電勢由電場本身決定，電勢由電場本身決定，反映電場的能的性質(zhì)反映電場的能的性質(zhì)電場中兩點間的電勢差電場中兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關，與零電勢點的選取無關，是絕對量是絕對量電場中兩點間的電勢差電場中兩點間的電勢差由電場和這兩點間的位置由電場和這兩點間的位置決定決定聯(lián)聯(lián)系系標量，可正可負標量，可正可負電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與零電勢點之電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與零電勢點之間的電勢差間的電勢差電勢與電勢差的單位相同，皆為伏特電勢與電勢差的單位相同，皆為伏特(V)特別提醒：特別提醒：電勢差的正負不代表電場中電勢差的大電

4、勢差的正負不代表電場中電勢差的大小，只區(qū)分兩點電勢的高低，如小，只區(qū)分兩點電勢的高低，如UAB5 V表示表示A點電勢比點電勢比B點電勢低點電勢低5 V；若；若UCD3 V，不能說，不能說AB間的電勢差小于間的電勢差小于CD間的電勢差，即用絕對值比較大間的電勢差，即用絕對值比較大小小即時應用即時應用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1下列說法正確的是下列說法正確的是()A電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點的電勢差與電勢一樣，是相對量，與零電勢點的選取有關選取有關B電勢差是一個矢量，有正值和負值之分電勢差是一個矢量，有正值和負值之分C由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關，所以由于電場力做功

5、跟移動電荷的路徑無關，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位電勢差也跟移動電荷的路徑無關，只跟這兩點的位置有關置有關DA、B兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的兩點的電勢差是恒定的，不隨零電勢點的不同而改變，所以不同而改變，所以UABUBA答案：答案：C二、計算電場力做功的方法二、計算電場力做功的方法1WqEd，適用于勻強電場，公式中，適用于勻強電場，公式中d表示始末表示始末位置間沿電場方向的距離位置間沿電場方向的距離2WABEpAEpBEp.適用于任何電場適用于任何電場3WABqUAB，既適用于勻強電場，又適用于非勻，既適用于勻強電場，又適用于非勻強電場強電場特別提醒：特別提醒：應

6、用應用WABqUAB時，各量的符號問題：時，各量的符號問題：(1)帶正、負號進行運算，根據(jù)計算結(jié)果的正、負判帶正、負號進行運算，根據(jù)計算結(jié)果的正、負判斷電勢高低或功的正、負斷電勢高低或功的正、負(2)只將絕對值代入公式運算，例如計算只將絕對值代入公式運算，例如計算WAB，無論，無論q、UAB正負，只將它們的絕對值代入公式若要確定正負，只將它們的絕對值代入公式若要確定WAB的正負，可根據(jù)靜電力方向和位移方向的夾角的正負，可根據(jù)靜電力方向和位移方向的夾角判定判定即時應用即時應用(即時突破，小試牛即時突破，小試牛刀刀)2.(2011年蚌埠高二檢測年蚌埠高二檢測)如圖如圖151所示的勻強電場場強所示的

7、勻強電場場強為為103 N/C，ab平行于電場線，平行于電場線，abcd4 cm，acbd3 cm.則下述計算結(jié)果正確的是則下述計算結(jié)果正確的是()圖圖151Aab之間的電勢差為之間的電勢差為40 VBac之間的電勢差為之間的電勢差為50 VC將將 q5103 C的點電荷沿矩形路徑的點電荷沿矩形路徑abdc移移動一周，電場力做功是動一周，電場力做功是0.25 JD將將q5103 C的點電荷沿的點電荷沿abd從從a移動到移動到d，電場力做功是電場力做功是0.25 J解析：解析：選選A.由由UEd得得Uab40 V, 故故A正確；正確；a、c在在同一等勢面上，同一等勢面上，Uac0，B錯；移動一周

8、錯；移動一周W0，C錯；錯；WadWab40(5103) J0.2 J，故，故D錯錯課堂互動講練課堂互動講練電勢和電勢差的計算電勢和電勢差的計算 在電場中把一個電荷量為在電場中把一個電荷量為6108 C的點電荷的點電荷從從A點移到點移到B點，電場力做功為點，電場力做功為3105 J，將此電荷，將此電荷從從B點移到點移到C點，電場力做功為點，電場力做功為4.5105 J，求：，求：(1)A與與C兩點間的電勢差兩點間的電勢差(2)取取C點為電勢零點時，點為電勢零點時，A的電勢為多大？的電勢為多大？【精講精析】【精講精析】法一：把電荷從法一：把電荷從A移到移到C電場力電場力做功做功WACWABWBC

9、3105 J 4.5 105 J1.5 105 J.則則A、C間的電勢差間的電勢差【答案答案】(1)250 V(2)250 V變式訓練變式訓練1如圖如圖152所示的電場中，將所示的電場中，將2 C的正電荷分別由的正電荷分別由A、C兩點移動到兩點移動到B點點時，靜電力所做的功分別是時，靜電力所做的功分別是30 J、6 J，如果取如果取B點為零電勢點，點為零電勢點，A、C兩點的電勢兩點的電勢分別是分別是A_，C_，A、C間的電勢差間的電勢差UAC_；如果??；如果取A為零為零電勢點，那么電勢點，那么B_，C_，UAC_.圖圖152答案：答案：15 V3 V18 V15 V18 V18 V用動能定理解

10、決電場力做功問題用動能定理解決電場力做功問題【思路點撥】【思路點撥】帶電粒子在電場中運動，因不帶電粒子在電場中運動，因不知是否為勻強電場，所以動能定理比較好用知是否為勻強電場，所以動能定理比較好用【答案答案】C【題后反思題后反思】動能定理適用于各種運動、各種場動能定理適用于各種運動、各種場合，與做功和能量相關的問題可先考慮使用動能定合，與做功和能量相關的問題可先考慮使用動能定理解決理解決靜電場中的能量守恒靜電場中的能量守恒 如圖如圖153所示，虛所示，虛線為靜電場中的等勢面線為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面相等，其中等勢面3的

11、電勢為的電勢為零一帶正電的點電荷在靜電零一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經(jīng)過力的作用下運動，經(jīng)過a、b兩兩點時的動能分別為點時的動能分別為26 eV和和5 eV，當這一點電荷運動到某一位置，當這一點電荷運動到某一位置，其電勢能變?yōu)槠潆妱菽茏優(yōu)? eV時，它的時，它的動能應為動能應為()圖圖153A8 eV B13 eVC20 eV D34 eV【思路點撥思路點撥】電荷在電場中運動的過程中，只有電荷在電場中運動的過程中，只有靜電力對電荷做功，因此電荷的電勢能與動能之和靜電力對電荷做功，因此電荷的電勢能與動能之和不變不變【自主解答自主解答】由于電荷在電場中移動時只有靜電由于電荷在電場中移動時

12、只有靜電力做功，因此能量之間的轉(zhuǎn)化只有動能和電勢能之力做功，因此能量之間的轉(zhuǎn)化只有動能和電勢能之間的轉(zhuǎn)化間的轉(zhuǎn)化.1、2、3、4為等差等勢面，等勢面為等差等勢面，等勢面3的電的電勢為零，從等勢面勢為零，從等勢面1到等勢面到等勢面4電荷減少的動能為電荷減少的動能為21 eV，所以從，所以從1到到3減少的動能為減少的動能為14 eV，故電荷在等，故電荷在等勢面勢面3上的動能為上的動能為12 eV，故當電勢能為，故當電勢能為8 eV時，時，動能為動能為20 eV.【答案答案】C【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】(1)帶電粒子只有電場力做功時，電帶電粒子只有電場力做功時，電勢能和動能之和不變，在涉及重力做功時，電勢

13、能、勢能和動能之和不變，在涉及重力做功時，電勢能、重力勢能與動能之和不變重力勢能與動能之和不變(2)一般先是在零電勢面處求能量總量，然后再求解一般先是在零電勢面處求能量總量，然后再求解電荷通過其他等勢面時的有關問題電荷通過其他等勢面時的有關問題變式訓練變式訓練3(2011年西安高二檢測年西安高二檢測)一帶電粒子只在一帶電粒子只在電場力的作用下沿圖電場力的作用下沿圖154中曲線中曲線JK穿過一勻強穿過一勻強電場，電場，a、b、c、d為該電場的等勢面，其中有為該電場的等勢面，其中有abcd，若不計粒子的重力，可以確定，若不計粒子的重力，可以確定()A粒子帶正電粒子帶正電B從從J到到K粒子的電勢能增加粒子的電勢能增加C該粒子帶負電該粒子帶負電D粒子從粒子從J到到K運動過程中的運動過程中的動能與電勢能之和可能增加動能與電勢能之和可能增加圖圖154解析：解析：選選C.由題意可知，帶電粒子從由題意可知，帶電粒子從