新课标人教版物理选修3-1 1.5 电势差 导学案(无答案)
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选修3-1第一章1.5电势差教学设计一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点,再次运用类比的方法,把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时,得出电势差与电势零点的选择无关。
在物理学中,特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念,电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】(一)知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系,(二)过程与方法培养学生的分析能力,抽象思维的能力,综合能力(三)情感态度与价值观通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括,培养学生知识自我更新的能力.三【教学重点难点】重点:电势差的概念;静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入,考虑到用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学中重力做功,通过电场力作功来引入,以增强知识的可感知性,这有助于学生的理解.在学习电势差的表达式和定义式时,应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。
所以,在教学过程中,从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合,加强学生自身知识的再更新能力。
,这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念。
五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图七【课时安排】一课时八【教学过程】(二)情景引入、展示目标☆答:重力做功与路径无关,仅跟物体的重力,物体移动的两位置的高度差有关。
对同一物体,两位置的高度差越大,重力做功就越多。
只要高度差确定,移动同一物体重力做功就相同.★问题:电☆答:电场力做功也与路径无关,仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。
▲结论:根据类比法,对于同一电荷,电场力对它所做的功,决定于两位置,也为一恒量。
(三)合作探究、精讲点播因此在物理学中,把这比值定义为电势差。
【精品】高中物理(人教版)选修3-1 优秀教案--1.5《电势差》选修3-1第一章1.5电势差教学设计一【教材分析】本节内容以电势的概念为起点,再次运用类比的方法,把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时,得出电势差与电势零点的选择无关。
在物理学中,特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念,电势差往往比电势更有意义。
二【教学目标】(一)知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系,(二)过程与方法培养学生的分析能力,抽象思维的能力,综合能力(三)情感态度与价值观通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括,培养学生知识自我更新的能力.三【教学重点难点】重点:电势差的概念;静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
四【学情分析】对电势差概念的引入,考虑到用电场力做功来引入比较具体,且可与力学中做功的概念直接联系起来,教学中采用类比的方法,类比于力学(二)情景引入、展示目标重力做功有什么特点?☆答:重力做功与路径无关,仅跟物体的重力,物体移动的两位置的高度差有关。
对同一物体,两位置的高度差越大,重力做功就越多。
只要高度差确定,移动同一物体重力做功就相同.★问题:电场力做功具有什倾听、思考、回答↓培养学生的分析能力↓么特点呢?☆答:电场力做功也与路径无关,仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。
▲结论:根据类比法,对于同一电荷,电场力对它所做的功,决定于两位置,也为一恒量。
(三)合作探究、精讲点播因此在物理学中,把这比值定义为电势差。
1、定义:电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中,电场力做的功WAB 与电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB。
2、定义式:★问题:分析、思考倾听、思培养思维、理解能力↓这是采用什么方法定义的?☆答:比值定义法★问题:由什么决定?是否与、q有关?☆答:仅由电荷移动的两位置A、B决定,与所经路径,、q均无关。
15 电势差课前篇(学会自主学习——不看不清)【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的关系,会应用静电力做功的公式进行相关的计算.【知识储备】1.静电力做功的特点:.2.静电力做功与电势能变化的关系:.3.电势的定义式:,电场是描述电场性质的物理量.4.等势面的特点:.【自主预习】1.电势差概念:.表达式:.矢标性:.2.静电力做功与电势差的关系式:.【我的困惑】课上篇(学会合作交流——不议不明)【要点突破】1.电势差2.静电力做功与电势差的关系【典例剖析】【例1】把一个电量为q=4.0×10-6C的正电荷从电场中的A点移到B点,电场力做了2.0×10-3J的功,(1)A、B两点的电势差多大?(2)取A点为零电势点,B点的电势多大?(3)若取B点为零电势点,A点的电势多大?【例3】如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用,按图中实线轨迹从A点运动到B点,由此可知( )A.粒子带负电 B.粒子的速度变大C.粒子的加速度变大 D.粒子的电势能变大三、达标检测1.关于电势差与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荷量决定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荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量D.电场中两点间的电势差等于电场力做功,电荷的电势能减小2.有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,则( )A.U AB=-200 V B.U AB=200 VC.U BA=-200 V D.U BA=200 V3.如图所示,是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线),两等势面之间的电势差大小为2 V,有一个带电荷量为q=-1.0×108 C的电荷,从A点沿不规则曲线路径移到B点,电场力做功为( )A.2.0×108 J B.-2.0×108 JC.1.60×107 J D.-4.0×108 J4.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关系为( )A.W1=W2=W3<0B.W1>W2=W3>0C.W1=W3>W2=0D.W3>W1=W2=05.将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做3×10-5 J的功,再将电荷从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5J的功,则关于A、B、C三点的电势φA、φB、φC,以下关系正确的是( )A.φA>φB>φC B.φB>φA>φCC.φC>φA>φB D.φA>φC>φB6.在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移动到B点,电场力做功为-3×10-5J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5J,求:(1)A、C两点间的电势差;(2)取C点为电势零点时,A点的电势为多大.课后篇(学会应用与拓展——不练不通)1.在以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点相同的物理量是( )A.电场强度B.同一电荷所受电场力C.电势D.同一电荷具有的电势能2.一个带正电荷的质点,电荷量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点.在这个过程中,除电场力外,其他力做功6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点的电势差φa-φb为( )A.3×104 V B.1×104 VC.4×104 V D.7×104 V3.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在φ3上时,具有动能20 J,它运动到等势线φ1上时,速度为零.令φ2=0,那么该电荷的电势能为4 J时,其动能大小为( )A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J4.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为3.0 J,电场力做的功为2.0 J.则下列说法正确的是( )A.粒子带负电B.粒子在A点的电势能比在B点少2.0 JC.粒子在A点的机械能比在B点少1.0 JD.粒子在A点的动能比在B点多1.0 J5.空间存在匀强电场,有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0,若粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0,若忽略重力的影响,则( )A.在O、A、B三点中,O点电势最高B.在O、A、B三点中,B点电势最高C.OA间的电势差比AB间的电势差大D.OA间的电势差比AB间的电势差小6.如图所示.用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,置于水平向右的匀强电场中,将小球从最低点A无初速释放,当小球通过B点时具有速度v,则这一过程中( )A.小球的重力势能增加B.小球的电势能减少C.增加的重力势能等于减少的电势能D.增加的重力势能小于减少的电势能7.一个带正电的质点,电荷量q=2×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力做功外,其他外力对质点做功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8×10-5J,求a、b两点的电势差U ab.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
第五节电势差学案课前预习学案一、预习目标1.理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。
2.理解电势是描述电场的能的物理量。
二、预习内容1、你知道什么叫“类比”吗?所谓类比,就是将两个(或两类)研究对象进行对比,根据它们在某些方面有相同或相似的属性,进一步推断它们在其他方面也可能有相同或类似的属性。
“类比”法是一种科学的研究方法。
2、电势能和我们以前学过的哪种能量相类似?二、电势能与重力势能对比后得到:结论:,电势能减小;电场力作负功(克服电场力做),。
静电力做的功等于电势能的减少量,公式三、电势定义:公式:变形得:。
课内探究学案一、学习目标1.理解电势差是描述电场的能的性质的物理量,理解电势差与零点电势面位置的选取无关,熟练应用其概念及定义式U AB=W AB/q进行相关的计算.2.理解电势是描述电场的能的物理量,知道电势与电势差的关系,电势与零势面的选取有关,知道在电场中沿着电场线的方向电势逐渐降低.3.知道电势能,知道电场力做功与电势能改变的关系.二、学习过程电势差与电势的关系。
电势差定义:也叫。
设电场中A点的电势为,B点的电势为,电势差表示成也可以表示成显然讨论与交流:1、电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?2、电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?这与力学中学过的哪个概念相似?二、静电力做功与电势差的关系。
电荷q 从电场中A 点移到B 点,静电力做功与电势差的关系。
W AB = = = =即或1、U AB 由什么决定?跟W AB 、q 有关吗?2、W AB 跟q 、U AB 有关吗?三、反思总结1、电势差和电势的概念。
2、电势差和电势的区别。
3、应用AB AB qU W 计算时的注意事项。
四、当堂检测1、关于对U AB =W AB /q 和W AB = qU AB 的理解,正确的是( )A 、电场中A 、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电量q 成反比B 、在电场中A 、B 两点移动不同的电荷,电场力的功W AB 和电量q 成正比C 、U AB 与q 、W AB 无关,甚至与是否移动电荷都没有关系D 、W AB 与q 、U AB 无关,与电荷移动的路径无关2、关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解,正确的是( )A 、U AB 表示B 点与A 点之间的电势差,即U AB = φB - φAB 、U AB 和U BA 是不同的,它们有关系:U AB = -U BAC 、φA 、φB 都有正负,所以电势是矢量D 、零电势点的规定虽然是任意的,但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点课后练习与提高1、有一个带电量q = -3.0×10-6 C 的点电荷,从电场中的A 点移到B 点时,克服电场力做功6.0×10-4J ,从B 点移到C 点时,电场力做功9.0×10-4 J 。
高二年级物理学科导学案题目:第一章静电场第5节电势差【学习目标】1. 理解电势差是描述电场的能的性质的物理量。
知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算。
知道电势与电势差的关系。
2. 通过自主学习、合作探究、训练反馈,提高分析能力,抽象思维的能力,综合能力3. 全力投入,勤于思考,通过对原有知识的加工,对新旧知识的类比、概括。
重点:静电力做功公式U AB=W ABq、W AB=qU AB的理解和该公式的具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
使用说明 & 学法指导1. 先通读教材,勾画出本节内容的基本概念(电势差),再完成教材助讲设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或与同学交流,解决问题。
2.用时15min完成Ⅰ.教材辅助1、电势差(1)定义:也叫。
用ABU表示。
(2)公式:或注意:电势差是量,可正,可负。
2、静电力做功与电势差的关系是什么?写出推导过程。
Ⅱ.预习自测1.将一个电荷量为-2×10-9 C的点电荷从电场中的N点移到M点,需克服电场力做功1.4×10-8 J,N、M两点间的电势差U NM为多少?若将该电荷从M移到N,电场力做什么功?U MN为多少?2、一个带正电的质点,电量q=2.0×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为6.0×10-5J,质点的动能增加了8.0×10-5J,则a、b两点间的电势差U ab为多少?请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决预习案I、学始于疑—我思考我收获(学习基础)电势差是标量还是矢量?它的正负表示什么含义?II、质疑探究—质疑解疑合作探究(课堂探究开始)学习内容)电势差与电势【针对训练】T1.在电场中A、B两点间的电势差U AB=75V,B、C两点间的电势差为U BC=-200V,,则A、B、C三点的电势高低关系为【归纳总结】(学习内容)U AB=W ABq、W AB=qU AB的理解静电力做功与电势差存在怎样的关系?问题3:U AB由什么决定?U AB是否与W AB成正比,与q成反比?问题4:公式U AB=W ABq对任何电场都适用吗?【针对训练】一个电荷量为1×10-5C的电荷,从电场外某点移到电场内的一点A时(选取电场外的点为原势能位置),克服电场力做功0.006 J,则A点的电势为____ V;如果此电荷从电场外移到电场内的另一点B时,电场力做功0.002 J,则B点的电势为____ V,U AB=____ V;若有另一电荷量为0.2 C的负电荷从A移到B点,电场力做正功,大小为______ J。
电势差【学习目标】1.掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
2.通过类比法教学,使学生理解电势差的概念;应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
3.培养对比学习的学习方法,培养逻辑思维能力。
【学习重点】应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
【学习难点】应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
【学习过程】一、知识准备1.选择不同位置作为电势零点,电场中某点电势的数值会________ ,但电场中某两点间电势的差值却________ ,电场中两点间电势的差值叫做________ ,也叫________ ,表达式____________________ 。
2.静电力对电荷q做功与电势差的关系______________________________________ 。
二、同步导学1.电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差。
(1)设电场中A点电势为ϕA ,B点电势为ϕB,则它们之间的电势差可以表示为UAB=ϕA-ϕB,也可表示为UBA =ϕB-ϕA,由此可知:UAB=-UBA.在这里一定注意下标及下标顺序!(2)电场中两点的电势差,由电场本身的初、末位置决定,与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的多少无关。
在确定的电场中,即便不放入电荷,任何两点间的电势差都有确定的值,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两点电势差UAB.(3)从比值定义式UAB =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,则UAB为负值。
(4)谈到电势差时,必须明确所指的是哪两点(两位置)的电势差。
A、B间的电势差记为U AB ,B.A间的电势差记为UBA,某一电荷q在电场中由A到B做的功WAB与从B到A做的功WBA存在关系为WAB =-WBA,所以UAB=-UBA.电势差有正、负,通过后面的学习,同学们将知道,电势差的正、负仅表示电场中两点电势的高、低,如UAB=6 V,说明A点的电势比B点的电势高6 V。
补充质疑教师点评)
基本可以理解.
根据情况教师可以要学生
得出 U MN与U NM的关系.
少?
(2)A板接地,那么B、M、N点
电势各是多少?M、N两点间电势差
U MN是多少?
主题2:
电势差与
电荷
求电势差往往更多是利用
做功的情况,而不是用两点的
电势之差.
教师应注意:
(1)运算公式时学生对物
理量的准确理解情况
(2)学生运算过程中正负
号是如何处理的
如下图的匀强电场中,电荷+q
从A点移动到B点,设AB间距离为
s。
静电力的大小F=Eq为恒力。
(1)将+q从A点移到B点,静电
力做多少功?求功与电荷量的比值.
(2)将-q从A点移到B点,静电
力做多少功?求功与电荷量的比值.
板书结合
PPT课件
主题3:
静电力做
功与电势
差的关系
教师重点评电场力做功的
计算方法:
①根据功的定义,W=Fs cos
θ计算。
②根据W AB=qU AB计算。
③根据功能关系
W AB=E p A-E p B=-ΔE p
这个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。
如下图,在电场中将电荷q从A
移动到B,静电力做的功W AB等于电
荷在A、B两点的电势能之差。
(1)推导静电力做功与电势差
的关系。
(2)电势差U AB跟W AB、q有关吗?
W AB跟q、U AB有关吗?
板书结合
PPT课件
第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交全体学生独立思考,独立完成,小PPT课件。
《电势与电势差》教学设计教育科学出版社选修3-1第一章第四节教学设计(新授课、1课时)一、教学设计理念以新课程理念为指导,以建构主义理论为依据,让学生积极参与、体验和感悟,成为课堂的主体和知识的主动构建者。
二、教学内容的分析(一)教材的地位与作用《电势和电势差》是静电场这章涉及基本概念学习非常重要和非常抽象的一节。
静电场具有力和能的性质,前面章节从力的角度学习了电场强度,本节从能的角度进行研究,也是运用功能转化关系研究电场问题的第一课,应用物理思维方法较多,对学生知识迁移的能力要求比较高。
处理好这一节的教学,关系到学生的后续发展。
(二)教学内容的编排思路教材的知识点呈现顺序:静电力做功特点→电势能→电势→零势点→电势差→电势电势差的联系。
着重突出运用“类比”的方法来解说新的物理知识,并沿用“功是能量转化的量度”的科学思想研究问题。
本设计对教材内容作了“一加一减”的处理:“加”—增加静电力做功与路径无关的详细推导,“减”——减掉等势面知识,统整到下一节课《电场线与等势面关系》学习。
三、教学目标的设计(一)基于课程标准的目标叙写课程标准规定的目标:知道电势能、电势,理解电势差。
本节教学中应强调的是三个概念建构的过程。
基于课程标准,从知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三个维度叙写教学目标:(二)教学重点和难点教学重点难点:电势差比值定义以及理解对静电场中确定的两点,在这两点间移动不同电荷电场力所做的功可能不同,但电场力所做功与所移动的电荷的比值是不变的,这就是电势差所反映的电场本身的性质。
而确定了电场中两点之间的电势差,为研究电场问题带来了极大的方便,同时也解开“电压”概念之谜。
因此,电势差应是教与学的重点,是要求学生必须“理解”的,类比建构电势差的概念是比较困难的过程。
四、教法学法与教学手段 (一)学情分析这节课是学生进行文理分选修后,在物理学习中遭遇到的第一个十分关键的考验。
考察高二学生的实际情况,他们对重力做功与重力势能变化量的关系、高度的相对性等有初步了解,具备用功来量度能量变化量的习惯和能力,但同时学生对抽象的电场问题存在畏难心理,通过类比来建构电势和电势差的概念能使学生较顺利地克服困难。
第五节、电势差教学目标:(一)知识与技能掌握电势差的概念。
会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
(二)过程与方法通过类比法教学,使学生理解电势差的概念; 应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。
(三)情感、态度与价值观培养对比学习的学习方法,培养逻辑思维能力。
教学重点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
教学难点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。
归纳推理法、讲授法教学过程: [来源:学科网ZXXK](一)引入新课[来源:学科网ZXXK]教师:上节课我们学习了静电力做功的特点, 从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。
下面简要回顾一下上节课学习的内容。
来源:](1)静电力做功的特点: (学生回答)(2)电势:电场中某一点,电荷的,叫做这一点的电势。
电势是个相对的量,某点的电势与的选取有关。
因此电势有正、负,表示该点电势比零电势点高还是低。
通常把的电势规定为零。
教师:电场中两点间电势的差值,叫做电势差。
那么,电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢?下面我们就来推导它们间的关系。
(二)进行新课1、电势差与电势的关系教师活动:引导学生推导电势差与电势的关系式设电场中A点的电势为':A, B点的电势为订,则有_<P或者表示成U BA—B—A显然U AB = _U BA讨论:(1)电势差可以是正值也可以是负值,电势差的正负表示什么意义?(2)电势的数值与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取有关吗?为什么?这与力学中学过的哪个概念相似?2、静电力做功与电势差的关系[*源*«+"沖教师活动:引导学生推导静电力做功与电势差的关系式电荷q从电场中A点移到B点,由静电力做功与电势能变化的关系可得:WAB =E PA- E pB由电势能与电势的关系二空可得:E PA二q::A ;E PB二q「Bq所以:W AB =q( \ - B)即W AB = qU A B或U.W A BU ABAB讨论:U AB由什么决定?由W AB、q决定吗?W AB由q、U AB决定吗?[学生答]U AB仅由电荷移动的两位置A、B决定,与所经路径,W AB、q均无关,但可由U AB=W AB计算U AB,而W AB却由q,U AB决定。
《电势差》学案
荆门市龙泉中学 孙玉琴
学生实验:探究电势差与零电势的关系
实验器材:干电池两节 铺导电纸的垫板 灵敏电表 探针一对 开关一个 导线若干 实验原理:在导电纸上的电场中,选定不同的零势点,测量各点电势,进而确定两点
间的电势差。
参考步骤:(1)用导线连接电源、开关及导电纸上的两个接线柱,将红、黑探针分别连在灵
敏电表的正、负接线柱上。
(2)在导电纸上选定四个点,标记为A 、B 、O 1、O 2。
(3)闭合开关,先以O 1点为零电势,黑探针触压O 1点,红探针触及A 点,此
时指针偏转的格数便可表示A O 1间电势差的大小,即为A 点电势。
(4)保持黑探针位置不动,将红探针移到B 点读数,注意正负。
(5)再选定O 2点为零电势,则黑探针触压O 2点,同样方法测出A 点及B 点电
势,并记录。
(6)完成实验后断开电源。
数据记录:
实验分析:AB 两点间的电势差与零电势选取是否有关?
电场中任意两点的电势差应由什么决定? B A O 2O 1AB 间电势差( )点电势( )
点电势( )零电势点A ϕB ϕAB U O 1O 2+-A B
例题:在电场中把3.0 ×10-9C 的正电荷从A 点移到B 点,静电力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从B 点移到C 点,静电力做功-6.0 ×10-7J 。
(1)A 、B 间,B 、C 间,A 、C 间的电势差各是多少?
(2)比较A 、B 、C 三点电势的高低,在右图电场中确定三点的位置。
(3)把一电子从A 点移到C 点电场力做多少功?( )
C e 19106
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15 电势差
课前篇(学会自主学习——不看不清)
【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的关系,会应用静电力做功的公式进行相关的计算.
【知识储备】
1.静电力做功的特点:.2.静电力做功与电势能变化的关系:.3.电势的定义式:,电场是描述电场性质的物理量.
4.等势面的特点:
.
【自主预习】
1.电势差
概念:.
表达式:.
矢标性:.
2.静电力做功与电势差的关系式:.
【我的困惑】
课上篇(学会合作交流——不议不明)
【要点突破】
1.电势差
2.静电力做功与电势差的关系
【典例剖析】
【例1】把一个电量为q=4.0×10-6C的正电荷从电场中的A点移到B点,电场力做了2.0×10-3J的功,(1)A、B两点的电势差多大?(2)取A点为零电势点,B点的电势多大?(3)若取B点为零电势点,A点的电势多大?
【例3】如图所示,三条虚线表示某电场的三个等势面,其中
φ1=10V,φ2=20V,φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用,按图
中实线轨迹从A点运动到B点,由此可知( )
A.粒子带负电B.粒子的速度变大
C.粒子的加速度变大D.粒子的电势能变大
三、达标检测
1.关于电势差与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荷量决定
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荷量决定C.电势差是矢量,电场力做的功是标量
D.电场中两点间的电势差等于电场力做功,电荷的电势能减小
2.有一个带电荷量q=-3×10-6C的点电荷,从某电场中的A 点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,则() A.U AB=-200 V B.U AB=200 V
C.U BA=-200 V D.U BA=200 V
3.如图所示,是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚
线),两等势面之间的电势差大小为2 V,有一个带电荷量为q=-1.0×108 C的电荷,从A点沿不规则曲线路径移到B点,电场力做功为()
A.2.0×108 J B.-2.0×108 J
C.1.60×107 J D.-4.0×108 J
4.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B
点电场力做功为W1,以OA为半径画弧交OB于C,再把试探电荷由A点移到C点
电场力做功为W2;由C点移到B点电场力做功为W3,则三次电场力做功的大小关
系为()
A.W1=W2=W3<0
B.W1>W2=W3>0
C.W1=W3>W2=0
D.W3>W1=W2=0
5.将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中A点移到B点,克服电场力做3×10-5 J
的功,再将电荷从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5 J的功,则关于A、B、C
三点的电势φA、φB、φC,以下关系正确的是()
A.φA>φB>φC B.φB>φA>φC
C.φC>φA>φB D.φA>φC>φB
6.在电场中把一个电荷量为-6×10-8C的点电荷从A点移动到B点,电场力做功为-3×10-5J,将此电荷从B点移到C点,电场力做功4.5×10-5J,求:
(1)A、C两点间的电势差;
(2)取C点为电势零点时,A点的电势为多大.
课后篇(学会应用与拓展——不练不通)
1.在以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点相同的物理量是( )
A.电场强度B.同一电荷所受电场力
C.电势D.同一电荷具有的电势能
2.一个带正电荷的质点,电荷量q=2.0×10-9 C,在静电场中由a点移到b点.在
这个过程中,除电场力外,其他力做功6.0×10-5 J,质点的动能增加了8.0×10-5 J,则a、b两点的电势差φa-φb为()
A.3×104 V B.1×104 V
C.4×104 V D.7×104 V
3.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且相邻两等势线间的
电势差相等.一正电荷在φ3上时,具有动能20 J,它运动到等势线
φ1上时,速度为零.令φ2=0,那么该电荷的电势能为4 J时,其动
能大小为()
A.16 J B.10 J C.6 J D.4 J
4.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运
动过程中克服重力做的功为3.0 J,电场力做的功为2.0 J.则下列说法正确的是()
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少2.0 J
C.粒子在A点的机械能比在B点少1.0 J
D.粒子在A点的动能比在B点多1.0 J
5.空间存在匀强电场,有一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子从O点以速率v0射入电场,运动到A点时速率为2v0,若粒子以速率2v0仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0,若忽略重力的影响,则()
A.在O、A、B三点中,O点电势最高
B.在O、A、B三点中,B点电势最高
C.OA间的电势差比AB间的电势差大
D.OA间的电势差比AB间的电势差小
6.如图所示.用绝缘细线悬挂一个带正电的小球,置于水平向右的匀强电场中,将小球从最低点A无初速释放,当小球通过B点时具有速度v,则这一过程中( )
B.小球的电势能减少
C.增加的重力势能等于减少的电势能
D.增加的重力势能小于减少的电势能
7.一个带正电的质点,电荷量q=2×10-9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除电场力做功外,其他外力对质点做功为6.0×10-5J,质点的动能增加了
8×10-5J,求a、b两点的电势差U ab.。