2017-2018学年高中物理选修3-1课件（人教版）：1.5电势差(共75张PPT)

课时1.5　电　势　差 　　1.理解电势差的概念,知道两点间电势差与电势零点的选择无关。 2.掌握两点间电势差的表达公式,知道两点间电势差的正负号与这两点的电势高低的对应关系。 3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算。 　　重点难点:理解电势差的概念以及定义式,掌握静电力做 功与电势能改变的关系。 教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用——静电力做功的计算、电场中的功能关系。 导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧! 1.定义 电场中两点间电势的①差值叫作电势差,也叫②电压,UAB=③φA-φB,UBA=④φB-φA。 2.单位 电势差的单位与电势单位相同,在国际单位制中为⑤伏特。 3.特征 选择不同位置为电势零点,电场中某点的电势的数值可能⑥不同,但电场中某两点间的电势差却⑦保持不变。 4.电势差与静电力做功的关系式:UAB=⑧　　　　。  ①差值　②电压　③φA-φB　④φB-φA　⑤伏特　⑥不同 ⑦保持不变　⑧ 1.电场中A、B两点的电势差UAB是正值,则A、B两点哪点电势高? 解答:因为UAB=φA-φB,若为正值,则A点电势高。 2.电荷从电场中A点运动到B点,静电力做功用WAB还是WBA表示? 解答:用WAB表示。 3.电势差是矢量还是标量?在应用公式UAB=进行计算的时候,电荷q和电场力做功WAB是否应该带上其正负号? 解答:电势是标量,电势差当然也是标量,公式UAB=是一个标量式,在应用公式UAB=进行计算的时候,电荷q和电场力做功WAB当然应该带上其正负号。 1.如图所示,MN为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点a、b,今将一电荷+q从a移到b则(　　)。 A.电场力做正功,+q的电势能增加 B.电场力做负功,+q的电势能增加 C.电场力做正功,+q的电势能减少 D.电场力做负功,+q的电势能减少 【答案】C 2.(多选)下列关于电势差和电场力做功的说法中正确的是(　　)。 A.电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电 量决定 B.电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该 电荷的电量决定 C.电势差是矢量,电场力做的功是标量 D.在匀强电场中,与电场线垂直方向上任意两点的电势差为零 【答案】BD 3.(多选)下列说法中正确的是(　　)。 A.重力做功与路径无关,与移动物体的初末位置的竖直高度差 有关,即WAB=mghAB B.静电力做功与路径无关,与移动电荷的初末位置的电势差有 关,即WAB=qUAB C.重力对物体做正功,其重力势能减少,做负功则重力势能增加 D.静电力对正电荷做正功,正电荷电势能减少,对负电荷做正功, 负电荷电势能减少 【答案】ABCD 4.如图所示,φA=1 V,φB=6 V。 (1)一带电荷量为4.0×10-9C的正电荷由A点移动到B点,电场力所做的功是多少?电势能是增加还是减小?电势如何变化? (2)如果带电荷量q=-2×10-9 C的负电荷由A点移动到B点,电场力所做的功是多少?电势能是增加还是减小?电势如何变化? 【答案】(1)-2×10-8 J　电势能增加　电势增大 (2)1×10-8 J　电势能减小　电势增大 主题1:电势与电势差 如图甲所示,竖直线上有A、B两点,若取地面为参考平面,则A点的高度为hA=0.7 m,B点的高度为hB=2.3 m,A、B两点间的高度差为Δh=hB-hA=1.6 m;若取桌面为参考平面,则A点的高度为hA'=-0.2 m,B点的高度为hB'=1.4 m,A、B两点之间的高度差为Δh'=hB'-hA'=1.6 m,由此可见,选择不同的参考平面,A、B两点的高度是不同的,即某一位置的高度具有相对性,但两点之间的高度差是一定的,跟参考平面的选择无关。 (1)如图乙所示,把B板接地(φB=0),A板电势φA=8 V,M点电势φM=6 V,N点电势φN=2 V,则M、N两点间电势差UMN是多少? (2)在(1)问中,如果将A板接地(φA=0),则B、M、N点电势各是多少?M、N两点间电势差UMN是多少? (3)什么是电势的相对性?两点间的电势差的数值与零电势的位置选取有关吗?同一等势面上两点的电势差是多少? (4)UMN与UNM有什么关系?电势差的正负表示什么意义? 解答:(1)UMN=φM-φN=6 V-2 V=4 V。 (2)由于A板电势比B板电势高