10.2 电势差 学习任务单 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

必修三第十章《静电场中的能量》课前课中课后 试题精准练 教材：人教版必修三 课题：第十章《静电场中的能量》第2节 电势差 一、课前预习精准练（10分钟） （一）知识点梳理 1．定义：电场中两点之间电势的差值，也叫电压．UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA. 2．电势差是标量，有正负，电势差的正负表示电势的高低．UAB>0，表示A点电势比B点电势高． 3．电场力做功与电势差的关系WAB＝qUAB或UAB＝. 4．电势差的比值定义法：电势差为电场力做的功与所移动电荷的电量的比值． 5.电势差与电场力做功的关系 (1)公式WAB＝qUAB适用于任何电场，其中WAB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． (2)公式UAB＝或WAB＝qUAB中符号的处理方法： （二）课前小练 1.如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正点电荷从A经B、C到达D点，则从A至D，电场力对电荷做的功为(　　) A．4.8×10－8 J B．－4.8×10－8 J C．8.0×10－8 J D．－8.0×10－8 J 2.电场中A、B、C、D四点的电势如图所示． (1)A、C及A、B间的电势差各为多少？哪个较大？ (2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势各为多少？A、C及A、B间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？ 2、 课中提升精准练（10分钟） 1.如图所示是某电场中的三条电场线，C点是A、B连线的中点．已知A点的电势φA＝30 V，B点的电势φB＝－20 V，则下列说法正确的是(　　) A．C点的电势φC＝5 V B．C点的电势φC>5 V C．C点的电势φC<5 V D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能 2．在电场中将一带电荷量q＝－1×10－9 C的负电荷从B点移至A点时，克服电场力做功2× 10－6 J，将该电荷从A点移至C点，则需克服电场力做功3×10－6 J，则B、C间的电势差大小为(　　) A．5 000 V B．3 000 V C．2 000 V D．1 000 V 3.如图，在水平向右的匀强电场中，AB间距离L＝4 m，与水平方向夹角为60°，A、B间电势差UAB＝16 V，求： (1)电场强度E的大小； (2)电荷量q＝－2×10－7 C的点电荷从A点运动到B点，电场力所做的功 3、 课后巩固精准练（10分钟） 1.如图所示，匀强电场场强，A、B两点相距L＝20cm，且A、B连线与电场线方向的夹角为，则A、B两点间的电势差为（　　） A．－10V B．10V C．－5V D．5V 2.(多选)如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是(　　) A．M点的电势比P点的电势高 B．将负点电荷由O点移动到P点，静电力做正功 C．M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D．M、N两点间的电势差小于O、M两点间的电势差 3.(多选)如图所示，已知匀强电场的方向与等腰直角△ABC所在的平面平行．将带电量为6×10－6 C的负点电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了2.4×10－5 J的功，再从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5 J，下列说法正确的是(　　) A．A、B两点间的电势差UAB＝－4 V B．该负点电荷从A点移动到B点电势能增加了2.4×10－5 J C．若规定B点电势为0，则该负点电荷在C点的电势能为－1.2×10－5 J D．匀强电场的方向由A指向B 4. 将一个电荷量为－2.0×10－8 C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4.0×10－8 J，则M点电势φM是多少？若将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4×10－7 J，则N点的电势φN是多少？M、N两点的电势差UMN是多少？ 四、知识点记忆 1．电势和电势差的比较 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＝ 电场力做的功与电荷量的比值UAB＝ 决定因素 由电场和在电场中的位置决定，与q、Ep无关 由电场和场内两点位置决定，与q、WAB无关 相对性 与电势零点的选取有关 与电势零点的选取无关 联系 数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 单位 相同，国际单位制中均是伏特(V) 标矢性 都是标量，但均有正负 2.电势能大小的判断方法 判断角度 判断方法 做功判断法 电场力做正功，电势能减小； 电场力做负功，电势能增大 电荷电势法 正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大 公式法 由Ep＝qφp，将q、φp的大小、正负号一起代入公式，Ep的正值越大，电势能越大；Ep的负值越小，电势能越大 能量守恒法 在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增大，电势能减小；反之，电势能增大 五、参考答案 （一）前预习精准练 课前小练 1.B 2.(1)UAC＝15 V，UAB＝10 V，UAC＞UAB (2)φA＝18 V，φB＝8 V，φC＝3 V，UAC＝15 V，UAB＝10 V （二）课中提升精准练 1.C2.A 3.(1)A、B两点沿电场线方向的距离为d＝Lcos 60°＝2 m 则电场强度为E＝ 解得E＝8 V/m (2)依题意得WAB＝qUAB 解得WAB＝－3.2×10－6 J. （3） 课后巩固精准练 1.C 2.AD 3.BC 4.各量的正负均代入公式中，得USM＝＝ V＝2.0 V 而USM＝φS－φM＝0－φM，所以φM＝－2.0 V UMN＝＝ V＝－7.0 V而UMN＝φM－φN，所以φN＝5.0 V。 学科网（北京）股份有限公司 $$