1、第五节 电势差学案 预习目标 :1理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。2能看懂静电力做功与电势差的推导关系。预习内容:1、你知道什么叫“类比”吗?所谓类比,就是将两个(或两类)研究对象进行对比,根据它们在某些方面有相同或相似的属性,进一步推断它们在其他方面 也可能有相同或类似的属性。“类比”法是一种科学的研究方法。2、类比:重力场电场重力电场力重力势能电势能重力做功电场力做功某点的高度某点的电势两点间的高度差?课内探究学案 一、学习目标 1理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关。2掌握两点间电势差的表达公式,知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。3知道在电场中
2、移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关的计算。二、学习过程引入:对比水位差体会电势差概念 学生游戏:(1)体会高度差是形成水流的原因教师演示:(2)电势差是形成电流的原因1、电势差与电势的关系。电势差定义: 也叫 。设电场中A点的电势为 ,B点的电势为 ,电势差表示成 也可以表示成 显然 讨论与交流: (1)、电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义? (2)、电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?这与力学中学过的哪个概念相似? 3、静电力做功与电势差的关系。推导:电荷q从电场中A点移到B点,静电力做功与电势差的
3、关系。WAB= = = = 即 或 讨论与交流:(1)、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗? (2)、WAB跟q、UAB有关吗? 三、典型习题例1.如图所示为某电场中的等势面,则UAC_,UBC_,UCA_,UAB_.例2. 电场中A、B两点的电势是A=800 V, B= -200 V,把电荷q= -1.510-8C由A点移到B点,电场力做了多少功?电势能是增加还是减少,增加或者减少多少?例3: 在匀强电场中把2.010-9C的正电荷从A点移到B点,静电力做功410-7J再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-6.010-7J求:(1)A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?(2)A、B
4、间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?(3)把-1.510-9C的电荷从A点移到C,静电力做多少功?(4)根据以上所得结果,定性画出电场分布的示意图,标出A.B.C.三点可能的位置。例4:电子伏特是电学中常用的一个能量单位,1电子伏特表示电子在电压为1V的两点间移动时电场力所做的功,电子伏特简称电子伏,符号为eV。请算出电子伏和焦耳的关系。【课堂反馈】1.如图为某电场的电场线,A、B两点的电势分别为、,正点电荷从A运动到B的过程中电场力做的功为W,则有A,W0B,W0C,W0来源:学_科_网D,W02.(单选)有一电场的电场线如图1所示,场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用Ea、Eb和U
5、a、Ub表示,则( )AEaEb UaUbBEaEb UaUbCEaEb UaUbDEaEb UaUb3.(单选)如图实线为某电场的电场线,虚线为等势线,已知c为线段ab的中点,过a、b的等势线的电势分别为30 V和10 V则c点的电势()Ac20 V Bc20 V Cc20 V Dc的范围无法确定4.(多选)如图所示,一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30角已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用,设P点的电势为零则下列说法正确的是( ) A带电粒子在Q点的电势能为Uq B带电粒子带负电
6、来源:Zxxk.Com C此匀强电场的电场强度大小为 D此匀强电场的电场强度大小为5.(单选)如图所示,长为L、倾角为30的光滑绝缘斜面处于电场中,一带电量为q,质量为m的小球,以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑,到达斜面顶端的速度仍为v0,则( ) A小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 BA、B两点的电势差一定为 C若电场是匀强电场,则该电场的场强的最小值一定是 D若该电场是AC边中垂线上某点的点电荷Q产生的,则Q一定是正电荷6.(单选)如图所示,在正点电荷形成的电场中,正电荷q从A移到B。在此过程中,下列说法正确的是:A电场力对电荷做正功 B电场力对电荷做负功C电场力对电
7、荷可能不做功 D由于不知道移动的路径,因此无法确定电场力是否做功7.(单选)电场中有A、B两点,一个点电荷在A点的电势能为1.2108 J,在B点的电势能为0.80108 J.已知A、B两点在同一条电场线上,如图所示,该点电荷的电荷量为1.0109C,那么( )A.该电荷为负电荷 B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差UAB=4.0 V来源:学科网ZXXKD.把电荷从A移到B,电场力做功为W=4.0 J8.如图所示,光滑绝缘水平桌面上的A、B、C三点是等腰直角三角形的三个顶点,AD为三角形的高,BAC90,BC0.8m,空间存在方向与BC平行的匀强电场将质量为、电荷量为的小球由A点移到B点,电势能增加求:(1)匀强电场的场强大小;(2)A、B两点间的电势差UAB;(3)将小球从B处静止释放,运动到C处时的动能.参考答案1D 2D 3C 4AC 5B 6A 7A8(1) (2) (3)