内容正文:
物 理
选修3-1 · 人教版
新课标导学
第一章
静电场
5 电 势 差
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第一章 静电场
※ 理解电势差的概念
※※ 掌握电场力做功与电势差的关系,会用WAB=qUAB解决有关问题
※ 知道电势差和电势、等势面的关系
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第一章 静电场
夏季,在雷云形成的过程中,由于摩擦起电一些云层带正电,另一些云层带负电,它们对大地的静电感应使地面产生异种电荷。当云层与云层间或云层与地面间的“电势差”达到几万伏以上时,空气被击穿,暴发电闪雷鸣。本节来探究“电势差”的有关问题。
1
知识自主梳理
2
重点难点突破
3
考点题型设计
4
易错案例剖析
5
课堂知识结构
6
随堂巩固提升
7
课 时 作 业
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第一章 静电场
知识自主梳理
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第一章 静电场
1.定义
电场中两点间电势的__________,也叫__________。
2.关系式
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两点之间的电势差可以表示为:UBA=____________。
所以UAB=__________UBA。
电势差(电压)
知 识 点 1
差值
电压
φA-φB
φB-φA
-
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第一章 静电场
3.电势差的正负
电势差是__________,但有正、负。电势差的正、负表示两点间电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用__________相加。
4.单位
在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为__________,符号__________。
标量
代数法
伏特
V
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第一章 静电场
1.关系
WAB=qUAB或UAB=__________。
2.证明
WAB=____________=qφA-qφB=____________,即WAB=qUAB。
3.物理意义
电势差是表征__________的性质的物理量,在数值上A、B两点间的电势差等于____________由A点移动到B点时电场力做的功。
知 识 点 2
电势差与静电力做功的关系
EpA-EpB
q(φA-φB)
电场能
单位正电荷
eq \f(WAB,q)
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第一章 静电场
重点难点突破
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第一章 静电场
一、电势和电势差的区别与联系
电势φ
电势差U
区
别
定义
电势能与电量比值:φ=eq \f(Ep,q)
电场力做功与电量比值:U=eq \f(W,q)
决定因素
由电场和在电场中的位置决定
由电场和场内两点位置决定
相对性
有,与零势能点选取有关
无,与零势能点选取无关
联
系
数值关系
UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA
单位
相同,均是伏特(V),常用还有kV,mV等
标矢性
都是标量,但均具有正负
物理意义
均是描述电场能的性质的物理量
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第一章 静电场
解析:若C点电势为零,A点电势为4V,B点电势为2V。比较可得,电势零点改变时,各点间的电势差不变。
〔即时讨论1〕
观察图片,回答图中问题并思考:电势零点改变时,各点间的电势差是否改变?eq \x(导学号 50232109)
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第一章 静电场
二、对公式UAB=eq \f(WAB,q)的理解
1.由UAB=eq \f(WAB,q)可以看出,UAB在数值上等于单位正电荷由A点移到B点时电场力所做的功WAB。若单位正电荷做正功,UAB为正值;若单位正电荷做负功,UAB为负值。
2.公式UAB=eq \f(WAB,q)不能认为UAB与WAB成正比、与q成反比,只是可以利用WAB、q来测量A、B两点间的电势差UAB。
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第一章 静电场
3.公式UAB=eq \f(WAB,q)适用于任何电场,UAB为电场中A、B两点间的电势差,WAB仅是电场力的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功。
4.公式UAB=eq \f(WAB,q)中各量均有正负,计算中W与U的角标要对应,即WAB=qUAB,WBA=qUBA。
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第一章 静电场
√
×
×
〔即时讨论2〕
判一判。eq \x(导学号 50232110)
(1)WAB>0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功。( )
(2)若UAB>0,则电场对电荷q做的功WAB>0。( )
(3)UAB越大,WAB越大,WAB与UAB成正比。( )
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第一章 静电场
三、电场力做功的求解四法
[特别提醒]用WAB=qUAB求电场力做功时,不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径,对于静电力是变力时,也同样适用。
四种求法 表达式 注意问题
功的定义 W=Fd=qEd (1)适用于匀强电场