第十章 静电场中的能量 2 电势差-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第十章　静电场中的能量 1 2．电势差 2 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 4 电势 φA－φB φB－φA －UBA 正 负 正 负 改变 保持不变 qUAB EpA－EpB q(φA－φB) 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 相同 垂直 高 低 不做功 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 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。(　　) √ √ × × √ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 √ × × 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 课堂探究评价 9 探究1　电势差　电势差和静电力做功的关系 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 活动1：如图甲，电梯将货物从顶楼运送至地面，计算货物重力做的功WG时，高度参考点选择的不同是否影响WG的结果？影响WG的是货物的初高度或末高度还是高度差？ 提示：不影响。高度差。 活动2：如图乙，A、B点电势的差值与零电势点的选取有关吗？ 提示：与高度差的分析类似，选取A、B所在电场线上O点为参考点时，A、B点电势的差值UAB＝φA－φB，选取比O点电势高φ0的O′点为参考点时，A、B点电势的差值UAB′＝φA′－φB′＝(φA－φ0)－(φB－φ0)＝φA－φB＝UAB，可知A、B点电势的差值与零电势点的选取无关。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 活动3：如图乙，选某点为零电势点时，A点电势为φA，B点电势为φB，A、B两点的电势差UAB是多少？UBA呢？ 提示：UAB＝φA－φB；UBA＝φB－φA＝－UAB。 活动4：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5：点电荷q从A点移动到B点，静电力做的功WAB与UAB有什么关系？ 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 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。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 2．电势和电势差的区别与联系 概念 比较内容 电势φ 电势差U 区别 定义 电势能与电荷量的比值：φ＝ 电场中两点间电势的差值：UAB＝φA－φB 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 单位 相同，均是伏特(V)，常用的还有kV、mV等 标矢性 都是标量，但均具有正负 物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 4．静电力做功的求解四法 注：上述求静电力做功的四种方法，既适用于只受静电力的情况，也适用于受多种力的情况。 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 既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场 电势差法 WAB＝qUAB 动能定理 W静电力＋W其他力＝ΔEk 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 科学思维放大思想 例1　把电荷量为2×10－8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的M点，要克服静电力做功8×10－6 J；若把该点电荷从无限远处移到电场中的N点，需克服静电力做功2×10－6 J。取无限远处电势为零，求： (1)M点的电势； (2)M、N两点的电势差； (3)若把电荷量为2×10－5 C的负点电荷由M点移动到N点，静电力做的功。 [