第十章 2 电势差-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【金版教程】创新导学案课件PPT（人教版）

静电场中的能量 第十章 2．电势差 1．理解电势差的概念，知道电势差与零电势点的选择无关。 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．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，并能进行有关计算。 4．知道等势面的定义，知道等势面与电场线的关系。 课前自主学习 电势 正 负 正 负 改变 保持不变 相同 垂直 高 低 不做功 判一判 (1)电势差有正负，是矢量。(　　) (2)电场中两点间的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关。(　　) (3)若UAB>0，说明从A到B电势降低。(　　) (4)将电荷由A点移到B点，静电力做正功，则电势差为正值。(　　) (5)把1 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1 J，则这两点间的电势差为1 V。(　　) (6)若电荷由A点移到B点过程中，有静电力以外的力做功，不影响电势的变化。(　　) × √ √ × √ √ × × 课堂探究评价 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：甲图的意义是什么？ 提示：零高度的选取不一样，地面和楼顶的高度数值也不一样，但是地面和楼顶的高度差始终是一定的。 活动2：乙图中选D点为零电势点，A、B两点的电势差是多少？选C点为零电势点，各处的电势如何？A、B两点的电势差是多少？ 提示：以D点为零电势点，A、B电势差为1 V。以C点为零电势点，A、B、D三点的电势依次为2 V、1 V、－1 V，A、B间的电势差仍为1 V。 活动3：分别以C、D为零电势点，求出A、C间的电势差是多少？ 提示：以C点为零电势点，φA＝2 V，φC＝0 V，UAC＝φA－φC＝2 V。以D点为零电势点，φA＝3 V，φC＝1 V，UAC＝φA－φC＝2 V。 提示 1．电势差的理解 (1)电场中某点的电势与零电势点的选取有关，但电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关。 (2)必须明确是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA，且UAB＝－UBA。 (3)电势差是标量，但电势差有正、负之分，且电势差的正、负表示电场中两点电势的高低，如UAB＝－3 V，表示A点的电势比B点的电势低3 V。 例1　下列说法正确的是(　　) A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 B．电势差是一个标量，但有正、负之分 C．A、B两点的电势差是UAB，B、C两点的电势差是UBC，则A、C两点的电势差是UAB－UBC D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA 答案 提示：电势差就是两点的电势之差，UAB＝φA－φB。 (2)已知UAB和UBC，如何求A、C两点的电势差？ 提示：UAB＝φA－φB，UBC＝φB－φC，所以UAC＝φA－φC＝(φA－φB)＋(φB－φC)＝UAB＋UBC。 [规范解答]　电势具有相对性，与零电势点的选取有关，电势差是标量，有正、负之分，但大小与零电势点的选取无关，故A错误，B正确；由于UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，故D错误；UAB＝φA－φB，UBC＝φB－φC，UAC＝φA－φC＝(φA－φB)＋(φB－φC)＝UAB＋UBC，C错误。 规范解答 (1)对电势差要注意角标的排序，如：UAB＝－UBA，UAB＋UBC＝UAC。 (2)若求某点的电势，必须明确规定零电势点在哪里，但两点间电势差的数值与零电势点的选取无关。 [变式训练1]　在某电场中，A、B两点间的电势差UAB＝60 V，B、C两点间的电势差UBC＝－50 V，则A、B、C三点电势高低关系是(　　) A．φA>φB>φC B．φA<φC<φB C．φA>φC>φB D．φC>φB>φA 解析　因为UAB＝φA－φB＝60 V>0，所以φA>φB，又UBC＝φB－φC＝－50 V<0，所以φB<φC，又UAC＝UAB＋UBC＝60 V＋(－50 V)＝10 V>0，所以φA>φC，故φA>φC>φB，C正确。 答案 解析 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：已知A点电势φA，B点电势φB，A、B两点的电势差UAB是多少？ 提示：UAB＝φA－φB。 活动2：试探电荷q在A、B两点的电势能是多少？ 提示：EpA＝qφA，EpB＝qφB。 活动3：点电荷q从A点到B点静电力做的功是多少？ 提示：WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB。 活动4：由活动3你能得出电势差与静电力做功有什么关系？ 提示 2．静电力做功的求解四法 四种求法 表达式 注意问题 功的定义 W＝qELcosθ 只适用于匀强电场 功能关系 WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp (1)既适用于匀强电场，也适用于非