2018-2019学年鲁科版高中物理选修3-1（课件+教师用书+学业分层测评）：第2章 第3节　电势差 (3份打包)

第3节　电势差 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师用书独具) 1．理解电势差，了解电势差与电场力做功之间的关系，会用公式W＝qUAB进行有关的计算．(难点) 2．了解电势差与电场强度之间的关系，会用公式E＝进行有关的计算．(重点) 3．了解示波器工作原理．(重点) [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、电势差与电场力做功 1．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． 2．电场力做功 (1)公式：WAB＝EpA－EpB＝qUAB. (2)电子伏特：1 eV＝1.60×10－19 J，表示在电势差为1 V的两点之间电子自由移动时电场力所做的功． 二、电场强度与电势差的关系 1．关系式：E＝. 图2­3­1 2．适用条件 (1)匀强电场． (2)d是沿电场方向两点间的距离． 3．物理意义：电场强度等于沿电场方向单位距离上的电势差． 三、示波器的工作原理 1．示波器的核心部件是示波管． 2．示波管的结构和工作原理：构造如图2­3­2所示．阴极射线管示波器主要由电子枪、偏转电极、荧光屏组成，示波管内抽成真空． 图2­3­2 [基础自测] 1．思考判断 (1)电势差的正、负代表了电势差的大小．(×) [提示]　电势差正、负表示了两点间电势的高低． (2)UAB＝－6 V，表示A点电势比B点高6 V．(×) [提示]　UAB＝φA－φB，故UAB＝－6 V表示A点电势比B点低6 V. (3)把正电荷从A点移到B点，电场力做正功，则有UAB＞0.(√) (4)公式UAB＝说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比．(×) [提示]　电场两点间的电势差与WAB和q无关． (5)把正电荷从A点移到B点，电场力做正功，则有UAB＞0.(√) (6)电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动到B点时电场力所做的功．(×) [提示]　单位正电荷q从A点移到B点时电场力做的功． (7)由E＝可知，E与U成正比，与d成反比．(×) [提示]　E与U和d无关． (8)场强的方向是电势降落最快的方向．(√) 2．(多选)下列说法中正确的是(　　) 【导学号：46242070】 A．沿电场线的方向，电势逐渐降低 B．A、B两点间的电势差与零电势点的选取有关 C．电势差是一个标量，但有正值和负值之分 D．电场中某点的电势和放入该点的电荷的电性、电荷量无关 ACD　[沿电场线的方向电势逐渐降低，选项A正确；某点的电势和零电势点的选取有关，但两点间的电势差和零电势点的选取无关，选项B错误；电势差是标量，可正、可负，选项C正确；电场中某点的电势和检验电荷无关，由电场本身的性质决定，选项D正确．] 3．对公式E＝Uab/d的理解，下列说法正确的是(　　) A．此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差 B．a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大 C．公式中d是指a点和b点之间的距离 D．公式中的d是匀强电场中a、b两个等势面间的垂直距离 D　[公式E＝仅适用于匀强电场，且d为a、b两点距离沿电场线方向的投影，故选D.] (多选)如图所示，B、C、D三点都在以点电荷＋Q为圆心的某圆上，将一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点时，电场力做功大小关系是(　　) A．WBA＞WCA　　　　　　　 B．WDA＞WBA C．WCA＝WDA D．WBA＝WCA CD　[点电荷的等势面为同心球面，故B、C、D三点位于同一等势面上，故UBA＝UCA＝UDA，将同一试探电荷从B、C、D各点分别移到A点，由W＝qU可得电场力做功相同，故选项C、D正确．] [合 作 探 究·攻 重 难] 电势差与电场力做功的关系 1.电势差的“两性” (1)标量性：电势差是标量，但有正、负，其正负表示两点电势的高低，可表示为UAB＝－UBA，电势差的大小叫电压，U＝|UAB|＝|UBA|. (2)绝对性：电场中两点间的电势差只与两点的位置有关，与零电势点的选取无关，只要两点是确定的，两点间的电势差就是确定值． 2．对公式WAB＝qUAB或UAB＝的理解 (1)UAB＝可以看成电势差的定义式，是按比值法定义的物理量．电势差UAB由电场本身决定，与q、WAB无关． (2)在一般的计算中，各物理量都要带入符号，即WAB、UAB、q均可正可负，其中WAB取正号表示从A点移动到B点时静电力做正功，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力做负功，做负功时也可以说成电荷克服电场力做了功． (3)注意：用公式WAB＝qUAB或UAB＝计算时W与U的角标要对