第5节 电势 电势差 （课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（教科版）

第5节　电势　电势差 核心素养导学 物理观念 (1)了解电势的内涵，知道电势和电场强度是从不同侧面反映电场性 质的两个 物理量。 (2)了解电势差的内涵，知道电势差与零电势能点的选择无关。 (3)知道两点间电势差的表达式，明确正负号的含义。 (4)建立等势面模型，掌握等势面的特点及几种典型电场中等势面的 分布情况。 科学思维 (1)能在熟悉情境中运用等势面(线)模型分析解决比较简单的问题，并 得出结论。 (2)通过电势和电场强度的定义方法、等势面与等高线的类比，熟练掌 握类比这一重要的推理方法。 (3)能推导出静电力做功与两点间电势差之间的关系，会进行相关计算。 科学态度与责任 通过电势概念的建立、等势面模型的建构，认识物理学的抽象性和内在美。 续表 电势能 电荷量 V 大地 电势是描述电场能性质的物理量，其大小与试探电荷无关，即电势的大小由电场本身和零电势位置决定。　　   电势 φA－φB 伏特 V 标量 6．电势和电势差的正负 (1)电势的正负：某点的电势为正，表示该点的电势比零点____，正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能____。 (2)电势差的正负 ①A、B两点间的电势差为正，则表示A点电势____于B点，正电荷从A点移到B点的过程中，电场力做_____。反之，电场力做负功。 ②某点电势的正负，与零电势点的选取_____，电势差的正负及数值与零电势点的选取______。 高 大 高 正功 有关 无关 三、等势面 1．定义：电场中电势______的各点构成的曲面。 2．特点 (1)同一等势面上任何两点之间移动电荷时，电场力________。 (2)等势面与电场线一定是处处______。 相等 不做功 垂直 (3)不同的等势面不能相交。 1.如图所示为某电场中的一条直电场线，一电子从A点由静止释放，它将沿直线向B点运动，试对以下结论作出判断： (1)电子在A点具有的电势能较大。 ( ) (2)电子在B点具有的电势能较大。 ( ) (3)A点电势高于B点电势。 ( ) (4)B点电势高于A点电势。 ( ) √ × × √ 2．如图所示，A、B两点为静电场中的两个点，试对以下结论作出判断： (1)若UAB>0，则说明φA>φB。 ( ) (2)若UAB>0，则由A点向B点移动电荷时，电场力做正功。 ( ) (3)UAB越大，由A点向B点移动电荷时，电场力做功越多。 ( ) (4)电场中A、B两点间电势差的大小与零电势能点的选取有关。 ( ) √ × × × 3．在电势越高的地方，某电荷的电势能是否越大？ 提示：对于正电荷，在电势越高的地方，电势能越大；对于负电荷，在电势越高的地方，电势能越小。 4.如图所示，为不规则外形的带电体周围的电场线和等势面分布情形图。你能从图中观察到等势面的哪些特点？ 提示：(1)等势面与电场线垂直。 (2)电场线越密的地方等势面越密。 [针对训练] 1．如图所示，图中的实线表示电场线，虚线表示只受静电力作用的粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定 (　 ) A．粒子带负电 B．M点的电势低于N点的电势 C．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能 D．粒子在M点受到的静电力小于在N点受到的静电力 解析：粒子在电场中的受力和速度方向如图所示。粒子只受静电力， 静电力方向位于轨迹的凹侧，可知静电力方向与电场方向相同，粒 子带正电，A错误；根据沿电场线方向电势降低可知，M点的电势 高于N点的电势，B错误；由于M点的电势高于N点的电势，粒子又带 正电，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，C错误；根据电场线的疏密程度可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故粒子在M点受到的静电力小于在N点受到的静电力，D正确。 答案：D　 2．(2023·湖北高考)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点，其电势分别为φM、φN，电场强度大小分别为EM、EN。下列说法正确的是(　 ) A．若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的远 B．若EM<EN，则M点到电荷Q的距离比N点的近 C．若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则φM<φN D．若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则EM>EN 解析：沿着电场线的方向电势降低，根据正点电荷产生的电场特点可知，若φM>φN，则M点到电荷Q的距离比N点的近，故A错误；电场线的疏密程度表示电场强度的大小，根据正点电荷产生的电场特点可知，若EM<EN，则M点到电荷Q的距离比N点的远，故B错误；若把带负电的试探电荷从M点移到N点，电场力做正功，则电势增加，故有φM<φN，故C正确；若把带正电的试探电荷从M点移到N点，电场力做负功，则电势增