2019-2020学年辽宁物理高二上必修3（课件+教师用书+课时分层作业）：主题1 6　电势差 (3份打包)

6　电势差 [学习目标]　1.知道电势差的概念，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、负与这两点电势高低之间的对应关系．(重点)3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用静电力做功的公式进行计算．(难点) 一、电势差 1．定义 电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压． 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＝φA－φB， B、A两点之间的电势差为：UBA＝φB－φA， 所以UAB＝－UBA. 3．电势差的正负 电势差是标量，但有正、负．电势差的正、负表示两点电势的高低．所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加． 二、静电力做功与电势差的关系 1．公式推导 电荷q在电场中从A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：WAB＝EpA－EpB，由电势能与电势的关系φ＝. 可得EpA＝qφA，EpB＝qφB.所以WAB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝ 2．公式：UAB＝. 3．物理意义 电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)电场中A、B两点的电势差，不仅与A、B两点的位置有关，还与零势能面的选取有关． (×) (2)电场中任意两点的电势差，均与是否放入试探电荷无关．(√) (3)若UAB>0，说明φA>φB，但无法判断φA、φB的正负． (√) (4)若电场中两点间的电势差UAB＝1 V，则将单位电荷从A点移到B点，电场力做功为1 J． (×) (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点电场力所做的功相同． (√) 2．在电场中A、B两点间电势差为UAB＝75 V，B、C两点间电势差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 C　[因为UAB＝φA－φB＝75 V>0，所以φA>φB，因为UBC＝φB－φC＝－200 V<0，所以φB<φC，又UAC＝UAB＋UBC＝75 V＋(－200)V＝－125 V<0，所以φA<φC，则φC>φA>φB，C正确．] 3.如图所示，a、b是电场线上的两点，将一点电荷q从a点移到b点，电场力做功W，且已知a、b间的距离为d，以下说法中正确的是(　　) A．a、b两点间的电势差为 B．b、a两点间的电势差为 C．b点的电势为 D．a点的电势为 A　[由W＝qU知a、b两点间的电势差Uab＝，所以A项正确，B项错误；题中没有指明零电势点，所以C、D项错误．] ，所以Uba＝－ 电势与电势差 1.对电势差的几点认识 (1)电场中两点间的电势差，由电场本身决定，与在这两点间移动的电荷的电荷量、静电力做功的大小无关．在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差也有确定值． (2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差，而且先后顺序不能乱．如A、B间的电势差记为UAB，B、A间的电势差记为UBA，而UAB＝－UBA. (3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点电势的高低． (4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关． 2．电势差与电势的对比 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电荷量的比值φ＝ 电场力做功与电荷量的比值U＝ 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 有，与零电势位置的选取有关 无，与零电势位置的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，均是伏特(V) 标矢性 都是标量，且均具有正负 物理意义均是描述电场的能的性质的物理量 【例1】　有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功6×10－4 J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4 J．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？ 思路点拨：(1)可根据UAB＝分析电势差． (2)可由φ＝确定电势及电势能． [解析]　(1)根据U＝ 则UAB＝ V＝200 V， 即φA－φB＝200 V UBC＝ V＝－300 V， 即φB－φC＝－300 V UCA＝φC－φA＝100 V. (2)若φB＝0，则φA＝200 V，φC＝300 V EpA＝φAq＝200×(－3×10－6) J＝－6×10－4 J. EpC＝φCq＝300×(－3×10－6) J＝－9×10－4 J. [答案]　(