2018-2019学年高中物理第一章静电场5电势差课件课件新人教版选修3 .ppt

5 电势差,1理解电势差是描述电场的能的性质的物理量 2知道电势差与电势零点的选取无关，熟练应用其概念及定义式进行相关的计算 3知道电势与电势差的关系,教学目标,【重点】 (1)电势差的概念 (2)静电力做功公式的推导和该公式的具体应用 【难点】 静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义,重点难点,通过电场力做功来引入电势差的概念，可增强知识的可感知性，有助于学生的理解在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义在教学过程中，应从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力，这样使学生在已有知识基础上逐步理解，能帮助学生真正掌握电势差的概念.,教学建议,【导入一】 物理学家牛顿说：“如果说我比别人看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上”这句话的意思不言而喻，也一直并将继续启迪后人这里我们要讨论的是这句话的物理道理假如牛顿真的站在了一个巨人的肩膀上，这个巨人的肩膀越高，牛顿所处的高度就越大，但牛顿的头顶到脚的高度差(身高)却保持不变同样的道理，选择不同的位置作零电势点，电场中同一点的电势不同，但两点之间的数值之差(电势差)不变因此，在物理学中，研究电势差更有实际意义,新课导入,【导入二】 教师幻灯片出示下面习题 某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布 若以C点为零电势点，则A点的电势为多少？D点的电势为 多少？A、D两点的电势相差多少？ 若以B点为零电势点，则A点的电势为多少？D点的电势为多少？A、D两点的电势相差多少？教师巡视学生完成习题，提问：分别选C点和B点为零电势点，得到的A、D两点的电势相差的值是什么关系？,新课导入,1.定义:电场中两点间 叫作电势差,也叫 . 2.公式: . 3.单位: ,符号: . 4.矢标性:电势差是 量,但有正负,其正负表示两点间电势的高低.,电势差,知识必备,知识点一,电势的差值,电压,UAB=A-B,伏特,V,标,1.公式:UAB= . 2.UAB在数值上等于 电荷由A点移到B点时静电力所做的功.,电势差与静电力做功的关系,知识必备,知识点二,单位正,想一想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?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?这与力学中的哪个概念相似?,学习互动,电势差的理解与计算,考点一,要点总结 1.电势差反映了电场的能的性质,与试探电荷无关. 2.电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示两点电势的高低,且UAB=-UBA,与零电势点的选取无关. 3.电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差.,学习互动,学习互动,例1 (多选)下列说法正确的是 ( ) A.电势差与电势都具有相对性,与零电势点的选取有关 B.电势差是标量,但是正值和负值意义不同 C.因为静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只跟这两点的位置有关 D.电场中A、B两点之间的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以UAB=UBA,答案 BC 解析 电势具有相对性,电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差是标量,有正、负之分,但大小与零电势点的选取无关,故A错误,B正确;由于UAB=A-B,UBA=B-A故UAB=-UBA,D错误;电势差为电场中两点电势之差,与移动电荷的路径无关,故C正确.,想一想 UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?静电力做功有哪些表示形式?,学习互动,电势差与静电力做功,考点二,要点总结 1.在匀强电场中,因为静电力是恒力,所以可以用W=qExcos 来计算静电力做的功,也可以用公式WAB=qUAB来计算静电力做的功. 2.在非匀强电场中,用WAB=qUAB来计算静电力做的功.在使用此公式时,为简单起见,电荷量q和电势差UAB建议代入符号计算.,学习互动,学习互动,例2 在电场中把带电荷量为2.010-9 C的正电荷从A点移到B点,静电力做功1.510-7 J,再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-4.010-7 J. (1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大? (2)把带电荷量为-1.510-9 C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?,学习互动,学习互动,例3 如图1-5-1所示,光滑绝缘的细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为,其中g为重力加速度,求: (1)小球由A到B的过程中静电力做的功; (2)A、C两点间的电势差.,图1-5-1,学习互动,备用习题,备用习题,备用习题,自我检测,1.(电势差、静电力做功的理解)(多选)下列关于电势差和静电力做功的说法中正确的是 ( ) A.电势差的大小由静电力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定 B.静电力在两点间移动某电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定 C.电势差是矢量,静电力做的功是标量 D.在匀强电场中与电场线垂直的平面上任意两点的电势差均为零,答案 BD 解析 电势差表征电场的能的性质,与试探电荷无关,选项A错误;由W=qU可知,选项B正确;电势差和静电力做的功都是标量,选项C错误;匀强电场中与电场线垂直的平面为等势面,等势面上任意两点的电势差为0,选项D正确.,自我检测,自我检测,3.(静电力做功的计算)如图1-5-2所示,在同一条电场线上有A、B、C三点,三点的电势分别是A=5 V、B=-2 V、C=0,将电荷量q=-610-6 C的点电荷从A移到B. (1)静电力做功为多少?电势能变化了多少? (2)若将该点电荷从B移到C,静电力做功为多少?电势能变化了多少? (3)该点电荷在三点中哪一点时电势能最大?最大是多少?,图1-5-2,自我检测,答案 (1)-4.210-5 J 增加了4.210-5 J (2)1.210-5 J 减少了1.210-5 J (3)B处 1.210-5 J 解析 (1)将点电荷从A移到B,静电力做功WAB=qUAB=q(A-B)=-4.210-5 J 静电