（京津琼鲁专用）2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 第5节 电势差课件 新人教版必修2.ppt

5电势差,第一章静电场,学科素养与目标要求物理观念：1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选取无关.2.掌握电势差的表达式UABAB及UAB，知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系.科学思维：1.通过类比电场强度、电势的定义方法，理解UAB公式的意义，知道电势差UAB与W及q无关.2.会应用公式UABAB及UAB进行计算，并在应用中培养逻辑推理能力.,内容索引,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习预习新知夯实基础,自主预习,一、电势差1.定义：电场中两点间电势的，也叫.2.公式：电场中A点的电势为A，B点的电势为B，则UAB，UBA，UABUBA.3.电势差是，有正负，电势差的正负表示电势的.UAB0，表示A点电势比B点电势.4.单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为，符号为.,差值,电压,AB,BA,标量,高低,高,伏特,V,二、静电力做功与电势差的关系1.公式WAB或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.,qUAB,单位正,即学即用1.(1)电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关.()(2)电势差是一个标量，但是有正值和负值之分.()(3)A、B两点的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关，所以UABUBA.()(4)若电场中两点间的电势差UAB1V，则将单位电荷从A点移到B点，静电力做功为1J.()(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将q从B点移到A点静电力所做的功相同.(),答案,2.在某电场中，将一带电荷量为q2.0109C的点电荷从a点移到b点，电场力做功W4.0107J，则a、b两点间的电势差Uab为V.,答案,200,重点探究,导学探究电场中A、B、C、D四点的电势如图1所示.,一、电势差,答案,图1,(1)A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？答案UAC15V，UAB10V，UACUAB,答案,(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？,答案A18V，B8V，C3V，UAC15V，UAB10V电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关.,知识深化1.对电势差的进一步理解(1)电势差反映了电场的能的性质，决定于电场本身，与试探电荷无关.(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关.2.电势和电势差的比较,例1(多选)关于电势差UAB和电势A、B的理解，正确的是A.UAB表示B点相对于A点的电势差，即UABBAB.UAB和UBA是不同的，它们存在关系UABUBAC.A、B都可以有正、负，所以电势是矢量D.零电势点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为零电势点,解析,答案,解析UAB表示A点相对于B点的电势差，UABAB，A项错误；UBA表示B点相对于A点的电势差，UBABA，故UABUBA，B项正确；电势是标量，正负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C项错误；零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取大地或无穷远处为零电势点，D项正确.,例2如图2所示，某电场的等势面用实线表示，各等势面的电势分别为10V、6V和2V，则UAB，UBC，UCA.,解析,答案,图2,0,12V,12V,解析因A、B两点在同一个等势面上，故有AB10V，C2V，所以UABAB10V10V0.B、C间的电势差为UBCBC10V(2)V12V.C、A间的电势差为UCACA2V10V12V.,导学探究在如图3所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，A、B两点的电势分别为A、B.(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷的电势能变化了多少？答案UABAB电势能的变化量为EpEpBEpAq(BA),二、静电力做功与电势差的关系,图3,(2)根据静电力做功与电势能变化的关系，求静电力对该电荷做的功.答案WABEpAEpBqAqBq(AB)qUAB,答案,知识深化1.公式UAB或WABqUAB中符号的处理方法(1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和电势差U的正负号代入；功为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大.(2)只将绝对值代入公式运算：计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.,2.公式WABqUAB适用于任何电场，其中UAB为电场中A、B两点间的电势差，WAB仅是静电力做的功，不包括从A到B移动电荷时，其他力所做的功.,例3有一个带电荷量q3106C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6104J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9104J的功，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？答案见解析,解析,答案,解析解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负.,因负电荷从A移到B克服静电力做功，必是从高电势点移到低电势点，即AB，UAB200V.,因负电荷从B移到C静电力做正功，必是从低电势点移到高电势点，即BC，UBC300V.UCAUCBUBAUBC(UAB)300V200V100V.,解法二：直接代入数值求.负电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，WAB6104J，,UCAUCBUBAUBC(UAB)300V200V100V.,(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？答案见解析解析若B0，由UABAB，得AUAB200V.由UBCBC，得CBUBC0(300)V300V.电荷在A点的电势能EpAqA3106200J6104J.电荷在C点的电势能EpCqC3106300J9104J.,解析,答案,达标检测,1.(静电力做功与电势差的关系)(多选)对UAB和WABqUAB的理解，下列说法正确的是A.电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B.在电场中A、B两点移动不同的电荷，静电力的功WAB和电荷量q成正比C.UAB与q、WAB无关，与是否移动电荷也没有关系D.WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关,答案,1,2,3,2.(静电力做功的计算)如图4所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6109C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，静电力对电荷做的功为A.4.8108JB.4.8108JC.8.0108JD.8.0108J,答案,1,2,3,解析,解析UADAD40V(10)V30V.所以WADqUAD1.6109(30)J4.8108J.,图4,3.(电势差的计算)将一电荷量为3106C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3105J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2105J的功，则A、C间的电势差为多少？该电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了多少？答案6V增加了1.8