第一章 第5节 电势差（讲解课件）-2019-2020学年高中物理选修3-1【优化探究】同步导学案（人教版）

第5节　电势差 学习目标 素养提炼 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式，知道两点之间电势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系． 3.会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行相关计算. 1个概念——电势差 2个公式——UAB＝φA－φB、UAB＝ 授课提示：对应学生用书第16页 一、电势差 1．定义：电场中两点间电势的差值． 2．电场中两点间的电势差与电势零点的选择无关． 3．公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，可见UAB＝－UBA. 4．电势差的正负 5．单位 在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为伏特，符号为V. 二、静电力做功与电势差的关系 1．关系：WAB＝qUAB或UAB＝. 2．证明：WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)，即WAB＝qUAB. [判断辨析] 　(1)电场中两点的电势越高，电势差越大．(×) (2)UAB＞0说明从A到B电势降低．(√) (3)电势差有正负值，是矢量．(×) (4)WAB>0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功．(√) (5)WAB越大，UAB越大，UAB与WAB成正比．(×) 授课提示：对应学生用书第16页 要点一　对电势差的理解 　电场中A、B、C、D四点的电势如图所示． (1)A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？ (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：(1)UAC＝15 V，UAB＝10 V，UAC＞UAB. (2)φA＝18 V，φB＝8 V，φC＝3 V，UAC＝15 V，UAB＝10 V. 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． [来源:Z+xx+k.Com] 1．对电势差的进一步理解 (1)电势差反映了电场能的性质，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 　 　比较 内容概念　 　 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 两点间电势的差值UAB＝φA－φB 决定 因素 由电场和在电场中的位置决定 由电场和场内两点位置决定 相对性 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V)，常用单位还有kV、mV等 标矢性 都是标量，但均具有正负 　(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是(　　) A．UAB＝说明，两点间电势差UAB与WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B．UAB和UBA是不同的，UAB＝－UBA[来源:Zxxk.Com] C．φA、φB都有正负，所以电势是矢量 D．若φB＝0，则φA＝UAB [思路点拨]　(1)电势差由电场本身决定，与q无关． (2)UAB＝φA－φB＝－UBA. [解析]　电势差由电场本身决定，与电场力做的功、电荷量均无关，A错误；UAB＝－UBA，B正确；电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错误；由UAB＝φA－φB知，若φB＝0时，φA＝UAB，D正确． [答案]　BD 　在电场中把一个带电荷量为6×10－6 C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10－5 J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5 J，求： (1)A与B、B与C两点间电势差； (2)以B点为零电势点时，A、C两点的电势各为多少？ [解析]　(1)由A到B电场力做负功 WAB＝－3×10－5 J 所以UAB＝＝ V＝5 V 由B到C电场力做正功，WBC＝1.2×10－5 J 所以UBC＝＝ V＝－2 V. (2)以B为零电势点时， UAB＝φA－φB，φB＝0，则φA＝5 V UBC＝φB－φC，φB＝0，则φC＝2 V. [答案]　(1)5 V　－2 V　(2)5 V　2 V [方法技巧] 电势差求解技巧 1．采用直接代入符号运算的方法，会更加便捷，但要注意正负号的运用． 2．电场中各点间的电势差可依次用代数方法相加，但要注意角标的排序，如UAD＝UAB＋UBC＋UCD，UAB＝－UBA. 3．利用UAB的正负能判断电场中两点的电势高低． 1．在电场中A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为(　　) A．φA>φB>φC　　　　　　 B．φA<φC<φB C．φC>φA>φB D．φC>φB>φA 解析：由UAB＝φA－φB知UAB＝75 V，表示φA比φB高75 V，UBC＝－200 V，表示φC比φB高