内容正文:
第十章
静电场中的能量
课时2 电势差
必修第三册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 RJ
1
核心
目标 1. 知道电势差的概念,知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系,会用公式W=qU计算静电力所做的功.
2. 理解等势面的概念,会画常见电场的等势面,理解等势面一定垂直于电场线.
必备知识 • 记忆理解
1. 定义:电场中两点间电势的______叫作电势差,也叫______.
2. 公式:设电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则A、B两点之间的电势差为UAB=________,B、A两点之间的电势差为UBA=________,所以UAB=_______,且有UAC=UAB+UBC.
3. 电势差的正负:电势差是______,有正、负.电势差的正、负表示两点电势的高低关系.
4. 电势差的单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为______,符号是V.
1
电势差
差值
电压
φA-φB
φB-φA
-UBA
标量
伏特
要点梳理
必备知识•记忆理解
5. 静电力做功与电势差的关系
(1) 公式推导:由WAB=__________,又因EpA=qφA,EpB=qφB,可得WAB=qφA-qφB=q(φA-φB)=________.
①物理意义:电势差是表征电场能的性质的物理量.电场中A、B两点间的电势差等于这两点之间移动电荷q时静电力做的功与电荷量q的______.在数值上A、B两点间的电势差等于单位正电荷由A点移动到B点时电场力做的功.
②特别提醒:对于电势差应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.
EpA-EpB
q·UAB
比值
要点梳理
必备知识•记忆理解
2
等势面
1. 定义:电场中电势______的各点构成的面叫作等势面.
2. 等势面与电场线的关系
(1) 在同一等势面上移动电荷时静电力________.
(2) 电场线跟等势面______,并且由电势____的等势面指向电势____的等势面.
相同
不做功
垂直
高
低
要点梳理
必备知识•记忆理解
A. 电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比
B. 在电场中A、B两点间沿不同路径移动相同电荷,路径长时WAB较大
C. UAB与q、WAB无关,甚至与是否移动电荷都没有关系
D. WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关
C
基础内化
必备知识•记忆理解
解析:沿电场线方向电势降低,电场的方向是电势降低最快的方向,A错误;等势面与电场线垂直,故沿着等势面移动点电荷,电场力与运动方向一直垂直,电场力不做功,B正确;在电场中将电荷由a点移到b点,电场力做功为零,说明a与b两点的电势相等,但该电荷不一定是在等势面上运动,C错误;电场中电势相等的各个点构成的面叫等势面,等势面与电场线垂直,D正确.
2. (多选)下列关于等势面的说法中,正确的是 ( )
A. 沿电场线方向电势降低,所以电势降低的方向就是电场的方向
B. 在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功
C. 在电场中将电荷由a点移到b点,电场力做功为零,则该电荷一定是在等势面上运动
D. 某等势面上各点的场强方向与该等势面垂直
BD
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
9
1
对电势差与电势的理解
(1) UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB.
(2) 不能认为UAB与WAB成正比、与q成反比,但可以利用WAB、q来计算A、B两点间的电势差UAB.
(3) 公式适用于任何电场,UAB为电场中A、B两点间的电势差,WAB仅是电场力做的功,不包括从A到B移动电荷时其他力所做的功.
(4) 公式中各量均有正负,要带正负号进行运算.计算中WAB与UAB的下标要对应.
各个击破
重难突破•学会应用
2. 对电势差的三点理解
(1) 电场中两点的电势差,由电场本身的初、末位置决定.在确定的电场中,即使不放入电荷,任何两点间的电势差都有确定的值.
(2) 讲到电势差时,必须明确所指的是哪两点(两位置)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.
(3) 电势差有正负,电势差的正负表示电场中两点电势的高低,如UAB=-6 V.说明B点的电势比A点的电势高6 V.
各个击破
重难突破•学会应用
3. 电势差与电势的对比
各个击破
重难突破•学会应用
(多选)(2022·惠州中学)下列说法中正确的是 ( )
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,