第10章 第2节 电势差（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

第2节　电势差(强基课逐点理清物理观念) 课标要求 层级达标 了解电势差的含义。 学考 层级 1.理解电势差的概念,知道电势差与零电势点的选择无关。 2.掌握电势差的表达式,知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系。 3.知道什么是等势面,并能理解等势面的特点。 选考 层级 会用UAB=φA-φB及UAB=进行有关计算。 逐点清(一)　电势差 [多维度理解] 1.定义:在电场中两点之间电势的　　　　叫作电势差,也叫作　　　　。  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=　　　　　　。  3.电势差的正负 电势差是标量,但有正、负。电势差的正、负表示两点电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。 4.电势差与静电力做功的关系 (1)公式:UAB=或WAB=qUAB,其中WAB仅是静电力做的功。 (2)把电荷q的电性和电势差U的正负代入进行运算,功为正,说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,说明静电力做负功,电荷的电势能增大。 [微点拨] 对电势差的理解 (1)电势差可以是正值,也可以是负值,电势差的正负表示两点电势的高低;UAB=-UBA,与零电势点的选取无关。 (2)电场中某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差。 　　[典例]　(2025·福建龙岩检测)有一个带电荷量q1=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,点电荷克服静电力做功6×10-4 J;从B点移到C点,静电力对点电荷做功9×10-4 J。 (1)AB、BC、CA间电势差各为多少? (2)若取B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少? (3)若取B点电势为零,则电荷q2=-6×10-6 C在A、C两点的电势能各为多少? [全方位练明] 1.(多选)关于电势差和电势的理解,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.电势都有正负,所以电势是矢量 D.若φB=0,则φA=UAB 2.(2025·贵州遵义阶段练习)在某静电场中,A、B两点间的电势差UAB=-1 V,B、C两点间的电势差UBC=2 V,则A、B、C三点的电势高低关系为 (　　) A.φB>φA>φC　　　　　 B.φB>φC>φA C.φA>φB>φC D.φA>φC>φB 3.把带电荷量2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中的A点,要克服电场力做功8×10-6 J;若把该点电荷从无限远处移到电场中的B点,需克服电场力做功2×10-6 J。取无限远处电势为零。求: (1)A点的电势; (2)A、B两点的电势差; (3)若把2×10-5 C的负点电荷由A点移动到B点,电场力做的功。 逐点清(二)　等势面 [多维度理解] 1.定义:在电场中电势　　　　的各点构成的面。  2.等势面与电场线的关系 (1)电场线跟等势面　　　　。  (2)电场线由　　　　　的等势面指向　　　的等势面。  3.几种常见电场的等势面(如图虚线所示) (1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面。 (2)等量异种点电荷的等势面:点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,两点电荷连线的中垂线是一条等势线。 (3)等量同种点电荷的等势面。 ①等量正点电荷连线的中点电势最低,两点电荷连线的中垂线上该点的电势最高,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越低。 ②等量负点电荷连线的中点电势最高,两点电荷连线的中垂线上该点的电势最低,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越高。 (4)匀强电场的等差等势面是垂直于电场线的一簇平行等间距的平面。 [微点拨] (1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力不做功。 (2)空间两等势面不相交。 (3)在电场线密集的地方,等差等势面密集;在电场线稀疏的地方,等差等势面稀疏。 　　[典例]　(2025·云南高考)某介电电泳实验使用非匀强电场,该电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d四点分别位于电势为-2 V、-1 V、1 V、2 V的等势线上,则 (　　) A.a、b、c、d中a点电场强度最小 B.a、b、c、d中d点电场强度最大 C.一个电子从b点移动到c点电场力做功为2 eV D.一个电子从a点移动到d点电势能增加了4 eV [全方位练明] 1.如图所示,实线为一正点电荷的电场线,虚线为其等势面。A、B是同一等势面上的两点,C为另一等势面上的一点,下列判断正确的是 (　　) A.A点电场强度与B点电场强度相同 B.C点电势高于B点电势 C.将电子从A点沿虚线移到B点,静电力不做功 D.将质子从A点移到C点,其电势能增加 2.如图,以下说法正确的是 (　　) A.B点的电势比较高,则负电荷在B点的电势能比较大 B.负电荷由B点移动到A点时,静电力做正功 C.A、B两点的电势差UAB是正的 D.电场中两个电势不同的等势面不能相交 3.(2025·安徽马鞍山阶段练习)(多选)如图所示,三条平行等距的虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为-10 V、0 V、10 V,实线是一带电粒子(只受电场力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c为轨迹上三点。下列说法正确的是 (　　) A.粒子一定带负电 B.粒子在三点所受的电场力Fb>Fa>Fc C.粒子动能先增大后减小 D.粒子在三点的电势能Epb>Epa>Epc 第2节　电势差 逐点清(一) 　 [多维度理解] 1.差值　电压　2.φA-φB　φB-φA　-UBA [典例]　解析:(1)点电荷由A点移到B点克服静电力做功,即静电力做负功,则WAB=-6×10-4 J 则有UAB== V=200 V 同理可得UBC== V=-300 V UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。 (2)若φB=0,由UAB=φA-φB 可得φA=UAB=200 V 由UBC=φB-φC 可得φC=φB-UBC=0-(-300 V)=300 V。 (3)若φB=0,则电荷在A点的电势能EpA=q2φA=-6×10-6×200 J=-1.2×10-3 J 电荷在C点的电势能EpC=q2φC=-6×10-6×300 J= -1.8×10-3 J。 答案:(1)200 V　-300 V　100 V　(2)200 V　300 V (3)-1.2×10-3 J　-1.8×10-3 J [全方位练明] 1.选BD　电势差与零电势点的选取无关,A错误;UAB=-UBA,B正确;电势虽然有正、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.选A　A、B两点间的电势差UAB=φA-φB=-1 V,可得φA=φB-1 V,B、C两点间的电势差UBC=φB-φC=2 V,可得φC=φB-2 V,则A、B、C三点的电势高低关系为φB>φA>φC,故选A。 3.解析:(1)点电荷在无限远处电势能为零,克服电场力做功,电势能增加,所以,点电荷在A点的电势能EpA=8×10-6 J A点的电势φA===400 V 同理B点的电势φB= V=100 V。 (2)A、B两点的电势差UAB=φA-φB=300 V。 (3)电场力做的功WAB=q'UAB=-2×10-5×300 J=-6×10-3 J。 答案:(1)400 V　(2)300 V　(3)-6×10-3 J 逐点清(二) 　 [多维度理解] 1.相同　2.(1)垂直　(2)电势高　电势低 [典例]　选C　根据等势面越密集电场强度越大,可知a、b、c、d中a点电场强度最大,故A、B错误;一个电子从b点移动到c点电场力做功为Wbc=-eUbc=2 eV,故C正确;一个电子从a点移动到d点电场力做功为Wad=-eUbc=4 eV,电场力做正功则电势能减小,可知一个电子从a点移动到d点电势能减小了4 eV,故D错误。 [全方位练明] 1.选C　A、B两点电场强度大小相等、方向不同,A错误;A、B两点电势相等,均高于C点电势,B错误;A、B在同一等势面上,将电子从A点沿虚线移到B点,静电力不做功,C正确;由于φA>φC,质子带正电,故将质子从A点移到C点,其电势能减少,D错误。 2.选D　负电荷在电势越高的地方电势能越小,A错误;负电荷由电势高的地方移动到电势低的地方,静电力做负功,B错误;UAB=φA-φB,而φA<φB,故UAB是负的,C错误;电场中某一点的电势是确定的,所以电势不同的等势面不能相交,D正确。 3.选AD　根据电场线与等势面垂直,且指向电势较低的等势面,可知该电场的方向是向上的。带电粒子轨迹向下弯曲,粒子受到的电场力向下,所以粒子一定带负电,故A正确;由于等势面是平行等间距的,故该电场为匀强电场,故粒子受到的电场力处处相同,故B错误;由轨迹和粒子所受电场力的方向关系可知,电场力先做负功后做正功,所以粒子动能先减小后增大,故C错误;根据Ep=qφ,可知带负电的粒子在b点的电势能最大,在c点的电势能最小,即Epb>Epa>Epc,故D正确。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $