第2章 第3节 电势差与电场强度的关系（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第三册（鲁科版2019）

第3节　电势差与电场强度的关系(赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 1.了解电势差的含义。 2.知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。 学考 层级 1.初步形成电势差的概念。 2.了解电势差和电场强度的关系，能解决简单的问题。 选考 层级 1.理解电势差和电场强度的关系，会进行有关计算。 2.能将实际问题的对象和过程转化成物理问题。 一、电势差与静电力做功 1．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值，也称电压，用符号U表示。 (2)定义式：UAB＝φA－φB。 (3)单位：与电势单位相同，在国际单位制中，电势差的单位是伏特，符号为V。 (4)标矢性：电势差是标量，但是有正负。UAB＞0，表示A点电势比B点电势高，UAB＝－UBA。 2．静电力做功 (1)公式：WAB＝EpA－EpB＝qUAB。 (2)电子伏特：1 eV＝1.60×10－19 J，表示一个电子在电势差为1_V的两点间移动时静电力所做的功。 　　 1．电势的本质是该点与零电势点的电势差。 2．两点之间的电势差与零电势点的选取无关。 二、匀强电场中电场强度与电势差的关系 1．关系式：E＝或UAB＝Ed。 2．适用条件 (1)匀强电场。 (2)d是沿电场强度方向两点间的距离。 3．物理意义 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积。 　　 1．从E＝来讲，电场强度的大小反映电势随空间位置变化的快慢。 2．电场强度的大小与电势高低无关。 [微情境·大道理] 1．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。(×) 2．如图是初中地理中的等高线图(图中数字的单位是m)，请同学们结合下图探究以下几个问题： (1)小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？ (2)如果把一个球从山坡左、右两边滚下(不考虑摩擦)，哪边的加速度更大？ (3)现在把上图看成是描述电势高低的等势线，图中数字的单位是V，a和b哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？ 提示：(1)b　(2)b　(3)b　b 强化点(一)　电势差的理解 任务驱动　　 (1)身高与站的位置有关吗？ (2)思考讨论：电势差的值与零电势点的位置有关吗？ 提示：(1)无关　(2)无关 [要点释解明] 1．对电势差的理解 (1)物理意义：电势差反映了电场能的性质，在数值上等于电荷在电场中A、B两点间移动时电场力做的功WAB与电荷量q的比值，即UAB＝。 (2)标矢性：电势差是标量，但有正负，其正负表示两点电势的高低，可表示为UAB＝－UBA。 (3)绝对性：电场中两点间的电势差只与两点的位置有关，与零电势点的选取无关，只要两点是确定的，两点间的电势差就是确定值。 2．电势与电势差的区别和联系 对比 电势φ 电势差UAB 区别 定义式 φ＝ UAB＝φA－φB 决定因素 由电场本身决定 由电场和电场中两点间的位置决定 与零电势 点的关系 与零电势点的选取有关 与零电势点的选取无关 联 系 物理意义 都是描述电场能的性质的物理量 单位 伏特(V) 标矢性 都是标量，但有正负 [题点全练清] 1．(多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，下列说法正确的是(　 ) A．电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关 B．UAB和UBA是不同的，它们存在关系：UAB＝－UBA C．φA、φB都有正负，所以电势是矢量 D．若φB＝0，则φA＝UAB 解析：选BD　电势差与零电势点的选取无关，A错误；UAB＝－UBA，B正确；电势虽有正、负之分，但电势是标量，C错误；由UAB＝φA－φB知，若φB＝0，则φA＝UAB，D正确。 2．(2023·济南高三检测)在电场中，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三点电势的高低关系是(　 ) A．φA>φB>φC B．φA<φC<φB C．φA>φC>φB D．φC>φB>φA 解析：选C　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φC<φA，得φA>φC>φB，C项正确。 强化点(二)　静电力做功与电势差的关系 [要点释解明] 1．公式UAB＝中，WAB为q从初位置A移动到末位置B静电力做的功，WAB可为正值，也可为负值，q为电荷所带电荷