《电势差》导学案

电势差导学案
一、什么是电势差？
电势差（Voltage difference）又称电压差，是指在电场中两点之
间的电势差异。

简单来说，电势差用来描述电场中电势的变化情况。

单位是伏特（Volt，简写为V）。

二、电势差的计算公式
电势差的计算公式为：
V = ΔV = V2 - V1
其中，V代表电势差，ΔV代表两点之间的电势差异，V2代表
终点的电势，V1代表起点的电势。

三、电势差的特点
1. 电势差是标量量，没有方向性。

在计算时，只需要考虑两点
之间的电势差异，而无需考虑电势差的方向。

2. 电势差的正负表示两点之间电势的高低差异。

当电势差为正
值时，表示从起点到终点电势逐渐升高；当电势差为负值时，表示
从起点到终点电势逐渐降低。

3. 电势差与电荷移动的方向有关。

电势差的存在使得电荷能够
在电场力作用下发生移动，并且电荷的移动方向恰好与电势差的方
向相反。

电荷会从电势高的地方移向电势低的地方。

四、电势差的应用
电势差是电路中重要的概念之一，它在电路分析和设计中起到
了关键的作用。

1. 电势差与电流的关系
根据欧姆定律，电流（I）等于电势差（V）与电阻（R）的商：
I = V / R
这个公式用来描述电流和电势差之间的关系，表明电势差越大，电流也就越大。

2. 电势差与功率的关系。

§10-2 电势差 一、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与这两点的电势高低之间的对应关系.3.知道什么是等势面，知道电场线一定垂直于等势面，并能理解等势面的特点.4.会用U AB ＝φA －φB 及U AB ＝W AB q 进行有关计算． 二、学习过程【问题探究】电场中A 、B 、C 、D 四点的电势如图所示．(1)A 、C 及A 、B 间的电势差各为多少？哪个较大？(2)若取D 点电势为零，则A 、B 、C 三点的电势各为多少？A 、C 及A 、B 间的电势差各为多少？通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？ 【答案】(1)U AC ＝15 V ，U AB ＝10 V ，U AC ＞U AB(2)φA ＝18 V ，φB ＝8 V ，φC ＝3 V ，U AC ＝15 V ，U AB ＝10 V电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关．【知识点1】电势差1．定义：电场中两点间电势的差值。

电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关。

2．公式：U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，可见U AB ＝－U BA 。

3．标矢性：电势差是标量。

4．电势差的正负⎩⎪⎨⎪⎧U AB 为正值：A 点电势比B 点高。

U AB 为负值：A 点电势比B 点低。

5．静电力做功与电势差的关系：W AB ＝E p A －E p B ＝qφA －qφB ＝q (φA －φB )，即W AB ＝qU AB 。

例题1、（多选）关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解，正确的是（ ）A ．电势与电势差均是相对量，均与零电势点的选取有关B ．U AB 和U BA 是不同的，它们存在关系：U AB =-U BAC ．φA 、φB 都有正、负，所以电势是矢量D ．若φB =0，则φA =U AB【答案】BD【详解】A ．电势差与零电势点的选取无关，A 错误；B ．两点间的电势差满足U AB =-U BA B 正确；C ．电势虽有正、负之分，但电势是标量，C 错误；D ．由电势差与电势的关系U AB =φA -φB 可知，若φB =0，则φA =U AB D 正确。

第十章静电场第2节电势差【学习目标】1．理解电势差的概念，知道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计算。

【重点难点】重点：静电力做功公式的推导和该公式W AB＝qU AB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。

【预习导航】电势差1．什么叫电势差？写出表达式、单位。

2.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？3．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？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，推导静电力做功与电势差的关系。

【课堂探究】探究一、电势差的特点1、如图所示，如果将B点设为零电势点，A点的电势为8V，则A、B两点间电势差为=ABU ；如果将A点设为零电势点，则B点电势为那么A、B两点间电势差为=ABU得到的结论是：2、在上面的问题中，=BAU。

通过比较可知，电势差有正负，但电势差是标量。

若ABU为正值，即0>-=BAABUϕϕ，说明若ABU为负值，即0<-=BAABUϕϕ，说明探究二、静电力做功与电势差的关系3、如图所示，在场强为E的匀强电场中，将带电荷量为+q的点电荷从A点移至B点，已知电场力做功为ABW，A点电势为Aϕ，B点电势为Bϕ，则：(1)电荷在A、B两点具有的电势能分别为多少？此过程静电力做功W AB为多少？(2)由上述问题得出电势差与静电力做功的关系是什么？（3）关系式W AB＝qU AB或者U AB＝W ABq中各物理量符号如何处理？【典型例题】【例1】下列说法正确的是()A．电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B．电势差是一个标量，没有正值和负值之分C．由于电场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，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA【例2】在电场中A、B两点间的电势差U AB＝75 V，B、C两点间的电势差U BC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为()A．φA＞φB＞φC B．φA＜φC＜φBC．φC＞φA＞φB D．φC＞φB＞φA【例3】在电场中把电荷量为2.0×109-C的正电荷从A点移到B点，静电力做功为1. 5×107-J，再把电荷从B点移到C点，静电力做功为4.0×107-J．A BEA BE(1) A、B、C三点中哪点的电势最高? 哪点的电势最低?(2) A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大?(3) 把－1.5×109 C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功?【课堂达标】1．（多选）下列关于对U AB＝W ABq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荷量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和电荷量q成正比C．U AB与q、W AB无关，与是否移动电荷也没有关系D．W AB与q、U AB无关，与电荷移动的路径无关2．（多选）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 = φBφAB、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3.有一个带电量q = 3.0×106 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6.0×104J，从B点移到C点时，电场力做功9.0×104 J。

高二物理导学案
特别捉醒:
即电场中A. B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷q的比值.
二、对公式UAB =
q
的理解
1.由UAB =
q
可以看出，UAB在数值上等于单位正电荷山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，CAB为负值。

2.公式UAB =
%
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。

3.公式UAB =
W A H
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 =
W A H
q
中各量均有正负，计算中W与U的角标要对应,即WAB=qUAB, WBA=qUBAo
三、电场力做功的求解四法。