2017-2018学年人教版高中物理选修3-1（课件+检测）：1.5电势差 (2份打包)

1 新情境·激趣引航 下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是“电压”吗？ 2 新知识·预习探索 学习目标 　　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.掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系． 3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算． 新知预习 一、电势差 1．定义：电场中两点电势的差值，用符号U表示． 2．定义式：UAB＝φA－φB. 3．单位：与电势单位相同，国际单位是伏特，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． 二、静电力做功与电势差的关系 1．关系：WAB＝qUAB或UAB＝eq \f(WAB,q). 2．证明：WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)得WAB＝qUAB. 问题探索 ◆想一想 问题　电势差有正负之分，电势差为正值，说明电势差的方向与规定的正方向相同，此说法对吗？ 【答案】　电势差是标量，电势差中的正负不表示方向．它表示电场中两点电势高低．例如UAB＝6 V，表示A点电势比B点电势高6 V. 3 新课堂·互动探究 知识点一 电势差 重点聚焦 1．对电势差的理解 (1)电场中两点的电势差，由电场本身的初末位置决定，在确定的电场中即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值． (2)讲到电势差时，必须指明哪两点(两位置)的电势差，AB间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA. (3)电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的高低，如UAB＝－6 V，说明B点的电势比A点的电势高6 V. 2．电势与电势差的比较 电势φ 电势差U＝φA－φB 区别 ①电场中某点的电势与零电势点的选取有关(一般取无限远处或地球的电势为零电势) ②电势由电场本身决定，反映电场的能的性质③相对量④可正可负，标量 ①电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关②电势差由电场和这两点间的位置决定③绝对量④可正可负，标量 联系 ①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②电势与电势差的单位相同，皆为伏特(V) 特别提醒 (1)表示电势差时，必须注明是哪两点的电势差．UAB＝－UBA. (2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，若UAB>0，则φA>φB；若UAB<0，则φA<φB. 典例精析 　下列说法正确的是(　　) A．A、B两点的电势差等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功 B．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分 C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关 D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA 【解析】　从电势差的定义可知选项A错误；电势差是标量，但有正、负值之分，选项B正确；从静电力做功的特点及电势差的定义可知两点的电势差只与两点间的位置有关，选项C正确；电势差可以反映出两点电势的相对高低，UAB＝－UBA，故选项D错误． 【答案】　BC 【方法归纳】　电势差这个概念有两种表述：其一是静电力做的功与电荷量的比值；其二是两点电势的差值．这两种表述都说明电场中两点间的电势差是根据两点的相对位置确定的． 跟踪练习 1．一电荷量为＋2×10－8C的点电荷在外力作用下，从静电场中的a点运动到b点，在这个过程中静电力对点电荷做功为8×10－6J，若a点电势为φa，b点电势为φb，则下列结论中正确的是(　　) A．可以判定φa－φb＝400 V B．可以判定φa－φb＝－400 V C．φa－φb可能等于零 D．不能判断φa－φb的值 【解析】　根据公式Uab＝eq \f(Wab,q)可得： Uab＝eq \f(8×10－6,2×10－8)V＝400 V，故选A. 【答案】　A 知识点二 对电场力做功与电势差关系的理解 重点聚焦 1．正确理解电势差UAB＝eq \f(WAB,q) (1)定义式UAB＝eq \f(WAB,q)，式中UAB为A、B两点间的电势差，WAB为q从初位置A运动到末位置B时静电力做的功．计算时W与U的角标要对应． (2)决定因素：由电场本身性质决定，与WAB、q无关． 2．电场力做功的求解方法 (1)WAB＝qUAB，既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场． (2)W＝qEd适用于匀强电场，公式中d表示初末位置间沿电场线方向的距离． (3)WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp，适用于任何电场． 以上三个公式可以互相导出，应用时注意它们的适用条件，根据具体情况灵活选用公式． 3．各物理量的符号问题 (1)WAB、UAB、q均可正可负，WAB取正号表示静电力做正功，UAB取正号表