高中物理第一章静电场第5节电势差教学案新人教版选修3_1

第5节 电势差一、电势差1电势差：电场中两点间电势的差值。2表达式：UABAB或UBABA。3矢标性：电势差是标量，其正负表示两点电势的高低。4单位：在国际单位制中，单位为伏特，用符号V表示。注意电势差与电势的区别与联系判一判1UAB表示B点相对A点的电势差，即UABBA()2UAB和UBA物理意义是不同的，它们满足UABUBA()3UAB和UBA都可能有正负，所以电势差是矢量()二、静电力做功与电势差的关系1关系：UAB。2关系式推导： 注意(1)公式：UAB中，UAB为A、B两点间的电势差，WAB为q从初位置A运动到末位置B时静电力做的功，计算时W与U的角标要对应。(2)电势差UAB由电场本身性质决定，与WAB、q无关，与零电势点的选取无关。(3)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取正号表示静电力做正功，UAB取正号表示AB，q取正号表示试探电荷为正电荷；WAB取负号表示静电力做负功，UAB0表示AA，故将正电荷从A点移到B点静电力做负功。WqER9.6107 J。(2)UABER24 V。答案：(1)负功9.6107 J (2)24V 1下列关于电势差的说法中正确的是( )A两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，静电力所做的功B1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 VC在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关D两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比解析：选B两点间的电势差等于将单位正电荷从电场中一点移到另一点静电力做的功的大小，故A错、B对；由WqU知W与U成正比，故C错；两点间电势差的大小与放入其中的电荷的电荷量无关，只与它本身的电场有关，故D错。2多选某电场中，把点电荷从a点移到b点，静电力做功为零，则( )Aa、b两点的场强一定相等Ba、b两点间的电势差一定为零Ca、b两点的电势一定相等D电荷所受到的静电力总是垂直其移动方向解析：选BC电荷在电场中移动的过程中，静电力做功为零，则电荷在初、末位置的电势能相等，因此电荷所在初、末位置的电势相等，但初、末两位置的场强不一定相等，虽然静电力做功为零，但不一定在移动过程中电荷运动方向总是与静电力方向垂直，因为静电力做功为零是有多种可能运动路径的。3在电场中A、B两点间电势差为UAB75 V，B、C两点间电势差UBC200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为( )AABC BACAB DCBA解析：选C因为UABAB75 V0，所以AB，因为UBCBC200 V0，所以BC，又UACUABUBC75 V(200)V125 V0，所以AAB，C正确。4在静电场中，一个电子由a点移到b点时电场力做功为5 eV，则下列说法正确的是( )A电场强度的方向一定由b沿直线指向aBa、b两点间电势差Uab5 VC电子的电势能减小5 eVD电子的电势能减小5 J解析：选C电场强度的方向与运动路径无关，A错误；Uab5 V，B错误；电场力做5 eV的正功，电势能减小5 eV，C正确；D中的单位错误。5如图，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10 V、6 V和2 V，则UAB_，UBC_，UCA_。解析：在题图中，A、B两点在同一等势面上，则有AB，故UABAB10 V10 V0B、C间的电势差为UBCBC10 V(2 V)12 VC、A间的电势差为UCACA2 V10 V12 V答案：012 V12 V非