第2章 第3节 第1课时 电势差-2020-2021学年高中物理选修3-1【导学教程】同步辅导（鲁科版）word

第3节　电势差 第1课时　电势差 [学习目标] 1．掌握两点间电势差的表达式，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。 2．会用UAB＝φA－φB及UAB＝进行有关计算。 3．理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系：U＝Ed，并了解其适用条件。 4．会用U＝Ed或E＝解决有关问题。 一、电势差 1．定义：电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压。 2．公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，因而UAB＝－UBA。 3．电势差是标量。电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低，若UAB＞0，则φA＞φB，若UAB＜0，则φA＜φB。如UAB＝－5 V，说明A的电势比B点的电势低5 V。 4．电场中两点间的电势差与电势零点的位置无关。 5．单位：伏特，符号是V。 二、静电力做功与电势差的关系 1．静电力做功与电势差的关系 WAB＝qUAB或UAB＝。 2．电势差的另一种定义法 电荷在电场中由某一点A移到另一点B时，电场力做功WAB与电荷量的比值，叫作AB两点间的电势差。 公式：UAB＝。 3．说明 (1)公式UAB＝φA－φB或WAB＝qUAB适用于任何电场。 (2)公式中物理量符号的下标顺序不能颠倒。 三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．关系式：UAB＝Ed或E＝。 2．物理意义 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 3．适用条件[来源:Z+xx+k.Com] (1)匀强电场。 (2)d是两点沿电场方向的距离。 4．E＝的意义 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。 [自主诊断]——判正误 　(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)A、B两点的电势差是恒定的，与零电势的选取无关，所以UAB＝UBA。(×) (4)由公式UAB＝WAB/q可知，电势差UAB与电场力做的功WAB成正比、与电荷的电荷量q成反比。(×) (5)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。(√) (6)公式U＝Ed适用于所有电场。(×) (7)由U＝Ed可知，匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比。(×) (8)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。(√) 考点一　对电势和电势差的理解 1．UAB＝是电势差的定义式，UAB由电场本身决定，与在两点间移动电荷的电量、静电力做功的大小无关。 2．电势和电势差的比较 电势φ 电势差UAB 区别 定义 φ＝ UAB＝ 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，与零电势点的选取有关 无，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 ●对点训练 1．对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 A．电势差的定义式UAB＝，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比 B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点静电力所做的功 C．将1 C正电荷从A点移动到B点，静电力做功为1 J，这两点间的电势差为1 V D．电荷由A点移动到B点的过程中，除受静电力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于静电力所做的功 解析　根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点对静电力所做的功，仅由电场及两点的位置决定，与移动电荷的电荷量及做功的多少无关，即U＝也是比值定义式，所以选项A、B错误，选项C正确；电势能的变化只取决于静电力做的功，与其他力是否做功、做功的多少都没有关系，选项D错误。 答案　C 2．(多选)下列说法正确的是 A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功 B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以UAB＝UBA 解析　从电势差的定义可知，选项A错误；电势差是标量，但有正、负值之分，选项B正确；从静电力做功的特点及电势差的定义可知两点的电势差只与两点间的位置有关，选项C正确；电势差可以反映出两点电势的相对高低，UAB＝－UBA，故选项D错误。 答案　BC 考点二　电场力做功与电势差的关系 1．公式UAB＝或WAB＝qUAB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