第10章 第2节 电势差（课件+课时作业）-新教材高中物理必修第三册【优化指导】人教版

第2节　电势差 [核心素养] [学习目标] 1.物理观念：电势差、等势面 2．科学思维 (1)电势差的理解． (2)应用电势差计算电场力做功． (3)应用等势面分析电场性质． 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公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系． 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相关计算． 4．知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面，学会用等势面分析静电场的性质． 一、电势差 1．电势差的概念 (1)定义：电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压.与电势零点的选取无关． (2)表示：电场中A点的电势记为φA，B点的电势记为φB，则A、B间的电势差表示成UAB＝φA－φB或UBA＝φB－φA． (3)电势差的正、负：电势差是标量，可以是正值，也可以是负值．当A点电势比B点电势高时，UAB为正值；当A点电势比B点电势低时，UAB为负值． (4)单位：国际单位是伏特，符号为V． 2．电势差与电场力做功的关系 (1)电荷q在电场中从A点移到B点，A、B两点间的电势差为 UAB，则静电力做的功WAB＝qUAB，该公式对任何电场都成立，则UAB＝． (2)电荷在电场中移动时，电场力做的功与两点间的电势差有关，与电荷在电场中移动的路径无关． 二、等势面 1．定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面． 2．等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面垂直． (2)电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面． 1．判断正误． (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)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用．(√)[来源:Zxxk.Com] (4)在等势面上移动电荷时，电场力一定不做功．(√) (5)电场线与等势面不一定垂直．(×) (6)两个等势面可以相交．(×) 2．下列关于电势差的说法中正确的是(　　) A．两点间的电势差等于将电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功 B．将1 C的正电荷从电场中一点移到另一点，如果静电力做了1 J的功，那么这两点间的电势差就是1 V C．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D．两点间电势差的大小跟放入这两点间的电荷所带的电荷量成反比 B　[根据UAB＝知，两点间的电势差在数值上等于在两点间移动单位正电荷时静电力所做的功，故选项A错误，选项B正确；与移动的电荷所带的电荷量及放不放电荷无关，故选项D错误；静电力做的功WAB＝qUAB，即静电力做的功除与两点间的电势差有关外，还与移动的电荷所带的电荷量有关，所以选项C错误．] 3．关于等势面下列说法正确的是(　　) A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强相等 C．等差等势面越密的地方，场强越大 D．在负的点电荷形成的电场中，电场线由低等势面指向高等势面 C　[电荷在等势面上移动时受电场力作用，只是电场力与运动方向垂直，所以电场力不做功，故A错；等势面的疏密表示电场的强弱，等差等势面越密表示场强越强，故C对；在同一等势面上电场线疏密及方向可以不同，场强不一定相同，故B错；在任何的电场中电场线总是由高电势指向低电势，故D错．] 4．(多选)如图所示，曲线表示一簇关于x轴对称的等势面，在x轴上有A、B两点，则(　　) A．A点场强小于B点场强 B．A点场强方向指向x轴负方向 C．A点场强大于B点场强 D．A点电势高于B点电势 AD　[由于电场线与等势面垂直，所以B点处的电场线比A点处的密，B点场强大于A点场强，故A正确，C错误；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，故B错误；由沿电场线方向电势降低可知，D正确．] 探究点一　电势差和电场力做功 在如图所示的电场中有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φA、φB． (1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷从A移到B，则电荷的电势能变化了多少？ 提示　UAB＝φA－φB　－ΔEp＝qφA－qφB (2)根据静电力做功与电势能变化的关系，求电场力对该电荷做的功． 提示　WAB＝－ΔEp＝q(φA－φB)[来源:Z,xx,k.Com] 即WAB＝qUAB 1．电势与电势差的比较 电势φ 电势差UAB＝φA－φB 区 别 (1)电场中某点的电势与零电势点的选取有关，是相对量． (2)电势由电场本身决定，反映电场的能的性质 (1)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关，是绝对量． (2)电势差由电场和两点间的位置决定 联 系