10.2《电势差》（学案）-【高效课堂】2022-2023学年高二物理同步备课精讲练（人教版2019必修第三册）

10.2 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定义式 （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 （4）知道等势面的定义、特点 基础新知 1.电势差 定义：电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压。 大小：设电场中A、B两点的电势分别为、，则A、B两点间的电势差为： ，B、A两点间的电势差为。所以。 标矢性：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。 2.静电力做功与电势差的关系 关系式：； 推导：又因、可得： 物理意义：电场中A、B两点间的电势差，等于这两点之间移动电荷时静电力做的功与电荷量q的比值。 3.等势面 电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。 基础检测 1．对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是 （     ） A．电场中两点电势越大，则电势差越大 B．电势差有正、负，是矢量 C．电场中A、B两点间的电势差与B、A两点间的电势差相等 D．UAB＞0说明从A到B电势降低(φA＞φB) 【答案】D 【解析】根据UAB=φA-φB可知，电势越大，两点电势差不一定越大，选项A错误；电势差是标量，选项B错误；UAB=-UBA，C错误；，φA＞φB，故选D。 2．把电荷量q=5×10-5 C的点电荷从电场中的a点移到b点，电场力做功为3×10-2 J，则a、b两点间的电势差和减少的电势能为（　　） A．6×102 V，3×10-2 J B．6×102 V，-3×10-2 J C．-6×102 V，3×10-2 J D．-6×102 V，-3×10-2 J 【答案】A 【解析】a、b两点的电势差由于电场力对电荷做正功，所以该点的电势能减少。 3.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是(　　) A．1、2两点的电场强度相等 B．1、3两点的电场强度相等 C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等 【答案】D　 【解析】根据电场线的疏密表示电场强度的大小知，1点的电场强度大于2点、3点的电场强度，选项A、B错误；根据沿着电场线方向电势逐渐降低，在同一等势面上各点的电势相等知，1点的电势高于2点电势，2、3点处于同一等势面上，电势相等，选项C错误，D正确。 考点探究 考点一：对电势差的理解 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、零电势位置的选取均无关。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。 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。 电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。 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 针对训练 1.（多选）下列说法正确的是(　　) A．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关 B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 C．由于电场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，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA 【答案】BC 【解析】两点间的电势差等于电势之差，由电场中两点的位置决定，与零电势点的选取无关，而电势是相对的，与零电势点的选取有关，故A错误；电势差是标量，正负表示大小，故B正确；电场力做功跟移动电荷的路径无关，由公式知电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关，故C正确；A、B两点的电势差是恒定的，但是电势有高低之分，故电势差有正负之分，即，故D错误。 考点二：静电力做功与电势差的关系 是定义式。电势差表征电场的能的性质，由电场本身决定，与试探电荷q及AB两点间的做功无关 应用公式WAB＝qUAB时的两点注意 WAB、UAB、q均可正可负，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做负功，UAB取负号表示φA<φB，q取负号表示试探电荷为负电荷。 应用公式时，可将各量的正负号及数值一并代入进行计算。也可以将各物理量都取绝对值，先计算大小，再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定电