10.2电势差 导学案 高中物理人教版（2019）必修第三册

10.2电势差【学习目标】1、初步形成电势差的概念。2、利用公式UAB＝φA－φB及UAB＝eq\f(WAB,q)进行有关计算，获得结论。3、领会根据功能关系推导电势差定义式的过程。4.了解电势差的定义方法，培养良好的学习习惯。【情境导入】如果我们要从6楼走到8楼，影响我们做功多少的因素是这两层楼的高度差而不是楼的高度。某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？【探究过程】学习目标一、电势差1．定义在电场中，两点之间电势的叫作电势差，也叫作。2．公式设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则A、B两点之间的电势差为UAB＝，B、A两点之间的电势差为UBA＝，所以UAB＝。3．电势差的正负电势差是，UAB为正值，A点的电势比B点的电势；UAB为负值，A点的电势比B点的电势。4．静电力做功与电势差的关系(1)公式推导由静电力做功与电势能变化的关系可得：WAB＝，又因EpA＝qφA，EpB＝qφB，可得WAB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝，所以有UAB＝。(计算时，相关物理量代入正、负符号）(2)物理意义：电场中A、B两点间的电势差等于这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量q的比值。【思考】（1）UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？（2）WAB跟q、UAB有关吗？5.电势与电势差的比较：（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，U（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点；电势差的大小，与选取的参考点。（3）电势和电势差都是量，单位都是伏特，都有正负值：电势的正负表示该点比参考点的电势；电势差的正负表示两点的电势的。例1、有一带电荷量q＝－3×10－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4J。求：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如果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？学习目标二、等势面1．定义：电场中电势的各点构成的面叫作等势面。2．等势面与电场线的关系(1)电场线跟等势面。(2)电场线由的等势面指向的等势面。思考：（1）观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点？说明什么问题？（2）观察等势面与电场线的的方向有什么特点？（3）思考：在等势面上移动电荷，静电力做功有什么特点？【总结】等势面的特点：（1）等势面（等差）越的位置，电场强度越大。（2）等势面与电场线，并且由电势的等势面指向电势的等势面。（3）在等势面上移动电荷静电力。3、几种常见电场的等势面例2、（多选）如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是()A．1、2两点的电场强度相等B．1点的电场强度大于2点的电场强度C．1、2两点的电势相等D．1点的高于3点的电势巩固练习1．下列说法正确的是()A．电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫作电压B．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关C．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φAD．A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB＝UBA2．在某电场中，A、B两点间的电势差UAB＝60V，B、C两点间的电势差UBC＝－50V，则A、B、C三点电势高低关系是()A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φBC．φA＞φC＞φB D．φC＞φB＞φA3、如图所示，三个同心圆是电荷量为+q的点电荷周围的三个等势面，A、B、C是这三个等势面与一条电场线的交点，且lAB=lBC。A、C两点的电势分别为φA=10V和φC=2V，则B点的电势（）A.等于6V B．低于6V C．高于6V D．无法确定4、如图所示，在与纸面平行的匀强电场中有I、II、III三点，其电势分别为6V、2V、2V。下列画出经过I点的电场线正确的是（）A． B．C． D．5.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8J，在B点的电势能为0.80×10－8J．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1.0×10－9C，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＝4.0VD．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0J6、真空中两个点电荷所带电荷量相等，其电场的等势面如图所示，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（）A．这两个点电荷电性相同，一定都是正电荷B．P点的场强一定比Q点的场强大C．P点电势一定比Q点电势低D．正检验电荷在P点的电势能一定比在Q点的电势能大7、在电场中一条电场线上有A、两点，如图所示。若将一负电荷，从A点移至点，电荷克服电场力做功。试求：（1）电场方向；（2）A、两点的电势差，哪一点电势高？（3）在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？（4）如在这一电