10.2电势差 导学案-2025-2026学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

10.2 电势差 【学习目标】 1.通过电势差概念的学习，能书写电势差表达式，能理解电势差就是电压。 2.通过类比实验，能理解电势差与零电势点的选取无关。 3.通过电势差公式，能理解电势差正负只表示电势的高低，能够运用公式进行计算。 4.通过课本P33页等势面的图，能理解电场线跟等势面垂直，并且沿着电场线方向电势逐渐降低。 【学习重难点】 掌握电势差的表达式，知道电势差的正负与电势高低之间的对应关系。 【学法指导】 本节课重点在电势差的表达式，电势差的正负与电势高低之间的对应关系，请仔细认真阅读课本31-33页内容，用笔将重难点内容及相关知识标记下来，并完成自主学习部分，将存在的疑难问题用不同颜色的笔标注，上课重点突破。 【学习过程】 一、自主学习 （一）电势差 1．电场中任意两点间的电势之差叫做______，也叫做电压，它与电势零点的选取无关． 2．电场中A点的电势记作φA，B点的电势记作φB，则A、B两点间的电势差表示成UAB＝________，B、A两点间的电势差表示成UBA＝________. 3．电荷q在电场中从A点移动到B点，A、B两点间的电势差为UAB，则静电力做的功WAB＝qUAB，该公式不仅适用于________，而且对________(或任何电场)也成立． （二）等势面 1．等势面：电场中______________相同的各点构成的面叫做等势面．在同一个等势面上移动电荷时静电力__________． 2．等势面的特点：电场线跟__________垂直，并且由电势高的等势面__________电势低的等势面． 3．等势面实例：孤立的点电荷电场的等势面是一簇以点电荷位置______________， 匀强电场的等势面是一族__________． 二、合作探究 （一）电势差 [问题情境] 物体有高低之分，物体间存在高度差，电场中各点的电势也有高低之分，因此也会存在“电势差”．高度差与起点(零点)选择无关，那么，电场中两点间的“电势差”与零电势的选择又有什么关系呢？ 1．电势差的定义是怎样的？跟电压有区别吗？ 2．电势差与静电力做功的关系是怎样的？ [要点提炼] 1．电势差：电场中两点间______的差值，又叫______，其单位是________． 2．电势差是________，但有正负，UAB＞0，表示A点电势比B点电势________． 3．静电力做功与电势差的关系：WAB＝________或UAB＝________. [问题延伸] 1．公式WAB＝qUAB中各物理量的符号处理方法： (1)带正、负号进行运算：把电荷q的电性和两点间的电势差U的正、负代入，算出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的电势能减小；算出的功为负，则说明电场力做负功，电荷的电势能增加． (2)只将绝对值代入公式运算：即在计算时，q、U都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于电场力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系判断． 2．用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB＝－WBA． （二）等势面 [问题情境] 1．类比于地图上的等高线，回答什么是等势面？ 2．为什么等势面一定跟电场线垂直？ [要点提炼] 电场线跟等势面垂直，并且由电势______的等势面指向电势______的等势面． [问题延伸] 1．几种典型的电场的等势面与电场线 2．等势面密集处电场线也________．任意两个等势面不会________． 三、当堂检测 1．如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2 V，有一个带电荷量为q＝－1.0×108 C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为(　　) A．2.0×108 J B．－2.0×108 J C．1.60×107 J D．－4.0×108 J 2．如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为(　　) A．竖直向下，E＝0.4 N/C B．水平向右，E＝0.4 N/C C．水平向左，E＝40 N/C D．水平向右，E＝40 V/m 四、课堂小结 学生画出本节课知识树 五、课后作业 1．如图所示实线表示某静电场等势面的分布，带电荷量为1.6×10－9 C的正电荷沿虚线从A经B、C到达D点，此过程中静电力对电荷做的功为(　　) 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．在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个电荷量为－q的试探电荷从无限远处(电势能为零)的O点被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点与无限远处的O点的电势差分别为(　　) A．EpA＝－W，UAO＝ B．EpA＝W，UAO＝－ C．EpA＝W，UAO＝ D．EpA＝－W，UAO＝－ 3.(多选)如图，∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是(　　) A．沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B．沿MN边，从M点到N点，电势先升高后降低 C．正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大 D．将正电荷从M点移动到N点，静电力所做的总功为负 学科网（北京）股份有限公司 $$