物理選修3-1電勢差

1、教學(xué)重點難點及學(xué)生情況分析教學(xué)重點難點及學(xué)生情況分析 v1、電勢差的概念是一個比較困難的過程。對此，我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用類比的方法v2、學(xué)生對電勢能和電勢理解不夠透徹將直接影響到對電勢差的認識。v3、通過實例加深學(xué)生對電勢差的理解。返回返回復(fù)習(xí)鞏固：復(fù)習(xí)鞏固：1 1、電場力做功的特點是什么？、電場力做功的特點是什么？ 靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)但與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)。2 2、電場力做功和電勢能的關(guān)系如何？、電場力做功和電勢能的關(guān)系如何？電場力做正功，電勢能就減少電場力做正功，電勢能就減少電場力做負功，電勢能就增加

2、電場力做負功，電勢能就增加W WABAB = E= EPAPA-E-EPBPB3 3、電勢能和電勢的關(guān)系如何？它們是絕對量還是相對量？、電勢能和電勢的關(guān)系如何？它們是絕對量還是相對量？qEPAA它們都是相對量，與零勢能點的選擇有關(guān)。它們都是相對量，與零勢能點的選擇有關(guān)。教學(xué)過程：教學(xué)過程：類比法類比法重力場重力場電場電場 重力重力電場力電場力某點的高度某點的高度某點的電勢某點的電勢重力勢能重力勢能電勢能電勢能重力做功重力做功電場力做功電場力做功WG= EP1-EP2W電電= EPA-EPB兩點兩點間間高度高度差差？一、電勢差與電勢的關(guān)系一、電勢差與電勢的關(guān)系1 1、電勢差：、電勢差：【定義定義

3、】電荷電荷q在電場力作用下由在電場力作用下由A點點移到另一點移到另一點B的過程中，電場力做的功的過程中，電場力做的功WAB與電與電荷量荷量q的比值，叫的比值，叫A、B兩點之間的電勢差兩點之間的電勢差UAB。 電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓BAABUABBAUABABUU則有則有或者表示成或者表示成顯然顯然BA設(shè)電場中設(shè)電場中A A點的電勢為點的電勢為，B B點的電勢為點的電勢為思考題思考題思考題思考題1 1、電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差、電勢差可以是正值也可以是負值，電勢差的正負表示什么意義？的正負表示什么意義？ 表示兩點電勢高低表示兩點電勢高低2 2

4、、如果某一點的高度可以理解為該點距離、如果某一點的高度可以理解為該點距離零參考點的高度差，那么某一點的電勢應(yīng)該零參考點的高度差，那么某一點的電勢應(yīng)該如何理解呢？如何理解呢？某一點的電勢可以理解為距離零參考點某一點的電勢可以理解為距離零參考點的電勢差的電勢差A(yù)=UAO返回返回二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系)(BAq 電荷電荷q q從電場中從電場中A A點移到點移到B B點，點，PBPAABEEW；BAABqUWqWUABBA即即或或BAqq典型例題：典型例題：1 1、如圖所示的電場中，、如圖所示的電場中，A A、B B兩點間的電勢差兩點間的電勢差U UAB AB = 2

5、0 V= 20 V，將點電荷，將點電荷q q = -2= -21010-9-9C C，由，由A A點移到點移到B B點，靜電力所做的功是多少？點，靜電力所做的功是多少？解：電場力所做的功解：電場力所做的功WAB = UABq = 20（210-9）= -4.010-8J典型例題：典型例題：在電場中把在電場中把2.0 2.0 9 9-7-7-7-7 A A、B B、C C三點中哪點電勢最高？哪點最低？三點中哪點電勢最高？哪點最低？ A A、B B間，間， B B、C C間，間， A A、C C間的電勢差各是多少？間的電勢差各是多少？ 把把-1.5 -1.5 9 9-19-19-193 3、在研究

6、微觀粒子常用電子伏特、在研究微觀粒子常用電子伏特(eV)(eV)做做能量的單位。能量的單位。1eV1eV等于一個電子經(jīng)過等于一個電子經(jīng)過1v1v電電壓加速后所增加的動能。請推導(dǎo)電子伏特壓加速后所增加的動能。請推導(dǎo)電子伏特與焦耳的換算關(guān)系。與焦耳的換算關(guān)系。返回返回電勢差的另一種定義方法電勢差的另一種定義方法-比值定義法比值定義法ABABWUq注：電場力做功有正負之分，電場力做正功注：電場力做功有正負之分，電場力做正功W WABAB00；電場；電場力做負功，力做負功，W WABAB0q0 0；對負電荷??；對負電荷取qq0 0；利用該式計算時，要注意到；利用該式計算時，要注意到W WABAB、q

7、q及及U UABAB的正負的正負電勢差在數(shù)值上等于移動單位正電荷所做的功電勢差在數(shù)值上等于移動單位正電荷所做的功qWUABAB 式中AB 、AB 、 q都有正負，計算時都要注意各量的正負?！咎岢鰡栴}】UAB由什么決定？由WAB、q決定嗎？WAB由q、UAB決定嗎？【分析】UAB僅由電荷移動的兩位置A、B決定，與所經(jīng)路徑、WAB、q均無關(guān)，但可由UAB計算UAB，而WAB卻由q、UAB決定。這些也可由比值定義法定義概念的共性規(guī)律中得到?！練w納總結(jié)】電勢差UAB與q、WAB均無關(guān)僅與電場中A、B兩位置有關(guān)。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。【結(jié)論】電勢差的物理意義：電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。 返回小

8、結(jié)小結(jié)1 1、電勢差、電勢差 ：兩點的電勢之差，也叫電壓：兩點的電勢之差，也叫電壓2 2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系：、靜電力做功與電勢差的關(guān)系： 3 3、電勢差、電勢差U UABAB與與q q、WWABAB均無關(guān)，僅與電場中均無關(guān)，僅與電場中A A、B B兩位置有關(guān)。故電勢差反映了電場本身的性兩位置有關(guān)。故電勢差反映了電場本身的性質(zhì)。質(zhì)。4 4、電勢差的單位：伏特、電勢差的單位：伏特 符號符號V 1V=1 J/CV 1V=1 J/C5 5、電勢差是標量。、電勢差是標量。BAABqUWqWUABBA或或重力重力場場在地球的周圍存在地球的周圍存在重力場在重力場 電場電場在電荷的周圍存在電在電荷的周

9、圍存在電場場重力重力勢能勢能由相互作用的物體和由相互作用的物體和地面間的相對位置決地面間的相對位置決定的勢能叫重力勢能定的勢能叫重力勢能電勢能電勢能由相互作用的電荷間的由相互作用的電荷間的相對位置決定的勢能叫相對位置決定的勢能叫做電勢能做電勢能重力重力做功做功與重與重力勢力勢能的能的變化變化關(guān)系關(guān)系重力做功重力勢能減重力做功重力勢能減少；克服重力做功重少；克服重力做功重力勢能增加；重力做力勢能增加；重力做功的多少等于重力勢功的多少等于重力勢能的變化量能的變化量電場力電場力做功與做功與電勢能電勢能的變化的變化關(guān)系關(guān)系電場力做功電勢能減少；電場力做功電勢能減少；克服電場力做功電勢能克服電場力做功電

10、勢能增加；電場力做功的多增加；電場力做功的多少等于電勢能的變化量少等于電勢能的變化量高高度度指相對于參考平面（零指相對于參考平面（零高度）的距離在同一高高度）的距離在同一高度處度處電勢電勢指相對于零電勢點的電勢值指相對于零電勢點的電勢值在同一位置在同一位置 高度高度差差指指A A、B B兩點高度的差兩點高度的差值值電勢差電勢差 指指A A、B B兩點電勢的差值兩點電勢的差值1. 1. 下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ） A.A.電勢差和電勢一樣，是相對量，與零點的選取電勢差和電勢一樣，是相對量，與零點的選取有關(guān)有關(guān) B.B.電勢差是個標量，但是有正負之分電勢差是個標量，但是有正負之分 C

11、.C.由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關(guān)，所以由于電場力做功跟移動電荷的路徑無關(guān)，所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點的位置電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān)，只跟這兩點的位置有關(guān)。有關(guān)。 D. ABD. AB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位置而改變，所以不同位置而改變，所以 U UABAB=-U=-UBABA BC2.對于電場中對于電場中A、B兩點，下列說法中正確的是（兩點，下列說法中正確的是（ ） A.電勢差的定義式電勢差的定義式UAB=WAB/q，說明兩點間的電勢，說明兩點間的電勢 差差UAB與電場力做功與電場力做功WAB成正比，與移動電荷

12、的成正比，與移動電荷的 電荷電荷量量q成反比。成反比。 B.A、B兩點間的電勢差等于將正電荷從兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移動到點移動到 B點電場力做的功。點電場力做的功。 C.將將1C電荷從電荷從A點移到點移到B點，電場力做點，電場力做1J的功，這的功，這 兩點的電勢差為兩點的電勢差為1V。 D.電荷由電荷由A點移動到點移動到B點的過程中，除受電場力外，點的過程中，除受電場力外， 還受其他力作用，電荷的電勢能的變化就不再等還受其他力作用，電荷的電勢能的變化就不再等 于電場力做的功。于電場力做的功。C3.電場中，把點電荷電場中，把點電荷q=+210-11C，由，由A點移到點移到B點，電場力

13、做功點，電場力做功WAB=410-11J。A、B兩點間的電兩點間的電勢差勢差UAB等于多少？等于多少？B、A兩點間的電勢差兩點間的電勢差UBA等于等于多少？多少？解：由靜電力做功與電勢差的關(guān)系得解：由靜電力做功與電勢差的關(guān)系得 21021041111qWUABAB2ABBAUUV V 4.4.電場中電場中A A、B B 兩點的電勢是兩點的電勢是 A A=800 V800 V， B B= -200 V -200 V，把電荷，把電荷q q = -1.5= -1.51010-8-8C C由由A A點移到點移到B B點，電場力做了多少功？電勢能點，電場力做了多少功？電勢能是增加還是減少，增加或者減少多

14、少？是增加還是減少，增加或者減少多少？ 解：解：U UABAB=A AWWABAB=qUqUABAB=（-1.5-1.51010- 8- 8）10001000 = -1.5 = -1.51010-5-5 J J電場力做負功，則電勢能增加，增加電場力做負功，則電勢能增加，增加1.51.51010-5-5J JB B=800-=800-（-200-200）=1000 V=1000 V5. 5.帶電量為帶電量為+3+31010-6 -6C C的粒子先后經(jīng)過電場中的的粒子先后經(jīng)過電場中的A A、B B 兩點，克服電場力做功兩點，克服電場力做功6 61010-4 -4J J，已知，已知B B點電勢為點電

15、勢為 50V 50V，則（，則（l l）A A、B B間兩點間的電勢差是多少？間兩點間的電勢差是多少？（2 2）A A點的電勢是多少？（點的電勢是多少？（3 3）電勢能變化了多少？）電勢能變化了多少？（4 4）把電量為）把電量為-3 -31010-6 -6C C的電荷放在的電荷放在A A點的電勢能是多少？點的電勢能是多少？ 解：解：（1 1）VVqWUABAB200103)106(64（2 2） A A=U=UABAB+ + B B= =（-200+50-200+50）V= -150VV= -150V（3 3）因為克服電場力做功）因為克服電場力做功6 61010-4 -4J J，所以電勢能增，

16、所以電勢能增 加了加了6 61010-4 -4J J。（4 4）E EpApA= =q q A A= -3= -31010-6 -6(-150)J= 4.5(-150)J= 4.51010-4 -4J J板書設(shè)計：電勢差板書設(shè)計：電勢差 一、有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系一、有關(guān)功的知識以及重力做功和重力勢能的關(guān)系 1、的量度：2、力做功：力做功只與位置有關(guān)、與經(jīng)過的路徑無關(guān)；力做功與勢能的關(guān)系： 力勢能是相對的，有零勢能面。（人為選定） 二、電勢差（二、電勢差（1）定義）定義：電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓。用UAB。（2）公式： 或 所以有：=- 電勢差是標量，可正可負。正負表示兩點電勢的高低。與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取無關(guān)。電勢差UAB與q無關(guān)，僅與電場中A、B兩位置有關(guān)，反映電場本身的性質(zhì)。電場中A、B兩點間的電勢差跟移動電荷的路徑無關(guān)，只與AB位置有關(guān) 三靜電力做功與電勢差的關(guān)系三靜電力做功與電勢差的關(guān)系：WABqUAB。場力做功，電勢能減少；做多少功，電勢能就減少多少 四電勢差和電勢四電勢差和電勢UABAB、UBABA UABUBA設(shè)定零電勢點，由電勢差定義各個點的電勢：電場中