高中物理 1.5电势差课件 新人教版选修3-1

解析： 本题可用三种方法解 解法一：各量的正负均代入公式中，由
8 － 4.0 × 10 W USM＝ SM＝ － 8V＝ 2.0V q － 2.0× 10
(2)只有电场力和重力做功 只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，
电势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的
大小关系为：W电＋WG＝－(ΔE电＋ΔEp)＝ΔEk (3)多种力做功 多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不 同形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，
其关系为：W电＋W其他＝ΔEk.
误区 2： 对电势差的概念理解不深刻 点拨：(1)电场中两点间电势差可以与高度差类比， 两点间高度差越大，物体在重力作用下做功越多；两点 间电势差越大，电荷在电场力作用下做功越多． WAB (2)公式 UAB＝ 不能认为 UAB 与 WAB 成正比， 与 q q 成反比，只是可以利用 WAB、 q 来测量 A、 B 两点电 势差 UAB.
负功，则 UAB 为负值．
(2)公式 WAB＝ qUAB 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，可能还有其他力的 功．式中各量均有正、负，计算中 W 与 U 的角标要 对应，即：有 WAB＝ qUAB ， WBA＝qUBA .
答案： ①有关 ②无关 关 ⑥无关 ⑦有关
③无关 ④有关
⑤有
一、电势和电势差势差 U
电势能 与电量比 电场力做功与电量比值： 值：φ＝ Ep q U＝ W q
由电场 和在电场 中的位置决定
由电场和场内两点位置决定
相对性
有， 与零势能点选 取有关
UAB＝－ UBA.
3 ．电势差是 标量 ，但有正负 (φA>φB ， UAB>0， φA<φB， UAB<0)． 4．单位： V(伏) .

A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.电场力做功大小WAO大于W0B C.q运动到O点时的动能最大
D.q运动到O点时电势是匀强电场中的四个点，
它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线
与矩形所在的平面平行。已知a点的电势 是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V， 如图。由此可知，c点的电势为（ ）
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．a、b两点的电势差等于
b、c两点间的电势差
D．试探电荷+q在a点的
电势能小于在c点的电势能
12:两个带等量正电的点电荷，固定在图 中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交 PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电 的试探电荷q，从A点由静止释放，只在 静电力作用下运动．取无限远处的电势 为零，则
A、4V
B、8V C、12V D、24V
14. 如图所示，在平面直角 中，有方 向平行于坐标平面的匀强电场，其中 坐标原点处的电势为0 V，点A处的电 势为6 V, 点B处的电势为3 V, 则电场 强度的大小为
A.200V/m B.200 V/m
C.100 V/m D. 100 V/m
15如图所示，匀强电场中有A．B．c三点．在
球拉到水平位置，然后放手，小球由静止
开始向下摆动，当细线转过θ角时小球的 速度恰好为零.问：A、B两点的电势差为
多少？
Oθ
A
B 图
7如图10所示，实线为电场线，虚线为等势线，
且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为 EA、EB、EC ，电势分别为φA．φB．φC，AB、 BC间的电势差分别为UAB．UBC,则下列关系中正
2、下列关于电势高低的判断中正确
A、负电荷从A移到B时，若外力做功，则 A点电势一定高

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人教版物理选修3-1 第一章 静电场
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1．电势差 (1)公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA. (2)标矢性：电势差是标量，但电势差有正、负值．电势差 的正、负值表示电场中两点电势的高低，如UAB＝－6 V，表示A 点的电势比B点的电势低6 V.
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(1)电场力做功与路径无关，只与始、末点位置有关，故 WAC＝WAB＋WBC.
(2)公式 UAB＝WqAB中各量应代入数值计算，若代入绝对 值计算，则只能求出电势差的绝对值．
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如图所示，电场中某一电场线为一直线，
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在电场中把一个电荷量为－6×10－8 C的点电荷从A点 移到B点，电场力做功为－3×10－5 J，将此电荷从B点移到C 点，电场力做功为4.5×10－5 J，求A与C两点间的电势差．
规范解答： 解法一：把电荷从 A 移到 C 电场力做功 WAC＝WAB＋WBC＝－3×10－5 J＋4.5×10－5 J＝1.5×10－5 J.
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解析： 在题图中，A、B 两点在同一等势面上， 则有 φA＝φB，故 UAB＝φA－φB＝10 V－10 V＝0， B、C 间的电势差为 UBC＝φB－φC＝10 V－(－2 V)＝12 V， C、A 间的电势差为 UCA＝φC－φA＝－2 V－10 V-1 第一章 静电场
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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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
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!
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

能增加了8.0×10－5 为( )
J，则a、b两点间电势差φa－φb
A．3×104 V
B．1×104 V
C．3×104 V
D．－1×104 V
解析： 严格按各量正、负代入公式求解：由 a 到 b 电
场力所做的功
Wab ＝ 2.0×10 － 5
J
，
φa
－
φb
＝Uab＝Fra bibliotekWab q
＝
2.0×10－5 2.0×10－9
(1)解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负． |UAB|＝|W|qA|B|＝63× ×1100－ －46 V＝200 V 因负电荷从A移到B克服电场力做功，必是从高电势点 移向低电势点，即φA＞φB，UAB＝200 V |UBC|＝|W|qB|C|＝93× ×1100－ －46 V＝300 V 因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从低电势点移 到高电势点，即φB＜φC，UBC＝－300 V. UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB) ＝300 V－200 V＝100 V.
一、电势差的概念 1．定义：电场中两点间电势 的差值．
2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择 无关 ．
3U．AB公＝式－UAUB＝BAφA.－φB，UBA＝φB－φA ， 可 见 4．电势差是标量 ，可以是正值，也可以是 负值，也叫 电压 ． 5．电势差的单位是伏特 ，符号是V .
对电势差的理解
• ③公式WAB＝qUAB适用于任何电场，UAB为电场中A、B两 点间的电势差．WAB仅是电场力做的功，不包括从A到B移 动电荷时，其他力所做的功．式中各量均有正负，计算时 W与U的角标要对应，即：WAB＝qUAB，WBA＝qUBA.
1．电势差有正负之分，如何理解电势差的正负？ 提示： 电势差的正负不是物理中表示矢量方向的 正 表 的示电负A势，点比而的B仅点电仅低势是6比表VB.示点一高种6 V比；较U关AB系＝，－例6 V如，U表AB＝示6A点V，

的电势能Ep=4J时，其动能大小为
(） C
A) 16J ; B) 10J C) 6J； D) 4J
解：从φ3→φ1，由动能定理有：qφ3-qφ1=0-20……① 又φ1-φ2=φ2-φ3 因φ2=0 故有 qφ1=-qφ3……②
联立①②解得： qφ1=10J qφ3=-10J 即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=（-10+20）J 由能量守恒定律可知：当Ep=4J时，Ek=6J
身体记忆法小妙招
超级记忆法--故 事法
鲁迅本名：周树人
主要作品：《阿Q正传》、、 《药 》、
《狂人日记》、《呐喊》、《孔 乙己》
（2）单位：伏特（V）
a.电场中某点的电势，就是该点相对于零电势点的电势差 b.电池的电压为1.5V，就是说其正极的电势比负极高1.5V
；灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。 c.若电场中有A、B两点，φA=4V、φB=-2V，则A、B两点
的电势差是多少？ UAB=6V 或UBA=-6V
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
什么是学习力
什么是学习力-你遇到这些问 题了吗
总是 比别人 学得慢
一看就懂 一 做就错
看得懂，但不 会做
总是 比别人学得差 不会举一反三
什么是学习力含义
管理知识的能力 （利用现有知识 解决问题）
学习知识的能力 （学习新知识 速度、质量等）
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆
规律
记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择巩固记忆的时间！ TIP2：人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。

（4）根据以上结果，画出该匀强电场中的电场线 和等势面，标出A、B、C三点可能的位置。
练习 如图所示，回答下列问题。
（1）A、B哪点的电势比较高？负 电荷在哪点的电势能比较大？
（2）负电荷由B移动到A时，静电
E
力做正功还是负功？
（3）A、B两点的电势差UAB是正 的还是负的？ UBA呢？
Байду номын сангаас
B A
（4）已知UAB ＝-10V，请标出各 个等势面的电势。
（5）计算负电荷由B移动到A时， 静电力做功。
探究
E场 +
－
探究
电场线与等势面的关系 电场线与等势面：垂直； 电场线的指向与等势面的高低：从高指向低； 电场线的疏密与等势面的疏密：密处密、疏处疏。
第一章 静电场
5 电势差
类比
E场
A
B
+A
+
h h1 B
h2
板书
第一章 静电场 §1.5 电势差
高度、高度差 类比
电势、电势差
电势是相对的、电势差是绝对的
U 电势差 U U
标量，正负表示初高、末低
静电力做功与 电势差的关系
W qU
U
W q
练习
证明：UAC＝UAB + UBC。
证明：WAC＝WAB + WBC。
练习
在匀强电场中把2.0×10－9C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－4.0×10－7J 。
（1）比较A、B、C三点的电势高低；
（2）计算A、B间， B、C间， A、C间的电势差；
（3）计算把－1.5×10－9C的电荷从A点移到C点静 电力做功；

方法小结：求两点间电势差时，要看清那两点间的 电势差，以及各量的正负
例5：带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为 50V，则（l）A、B间两点间的电势差是多少？
（2）A点的电势是多少？（3）电势能变化了多少？ （4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少？
（4）电场分布图和A、B、C三点可能的位置。
E
C
AB
例4：电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B 点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
解：由静电力做功与电势差的关系得
UBAUAB2V
V UABW qAB( 3611 0 6 04)V20V0
场方向
qE（电场力）
地球
负电 荷
地球附近的重力场跟负电荷的电场相似
重力与电场力相似
重力场 mA
电场
A +q
B
B
地球
负电 荷
从A到B重力做正功 重力势能减小
从A到B电场力做正功 电势能减小
WG= EP1-EP2
WG= EP1-EP2
结论：重力做功和重力势能与电场力做功和 电势能，也类似。
mA 重力场 B
地球
A +q
B
电场
负电 荷
某位置的重力势能与重力的 某位置的电势能与电荷量
比值——高度。
的比值——电势。
与零势能面的选择有关。 与零势能面的选择有关。
EP q
h
结论：高度与电势也是类似
重力场
mA

B

D．WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无 关
3.如图，电场中的一条电场线和这条电场
线上的两点A和B，则（ B ）
A．B点的场强一定比A点的小
B．B点的电势一定比A点的低 C．将电荷从A点移到B点，电荷的电势能一 定减小 D．在A点的正电荷，只在电场力作用下， 一定沿电场线运动到B点
4. 关于电势差UAB和电势φA 、φB的理解，正确
ABC D
结论：1.电势具有相对性，与参考点的选取 若有选关取。C点为电势零点，则A、B、C
三点的电势为多少？
若2零.选电电取势势D高的点于点为零，电电电势势势零的为点点负呢，值？电。势为正值；低于
讨论2
如图是电场中的一条电场线，试问A、B间 的电势差UAB一定大于零吗？为什么？
A
B
结论：沿电场线的方向， 电势越来越低。
WAB =Eq·dAB 带电量是+q1、+q2、+q3的三
+q
个点电荷分别从A点运动到
A B点电场力做功是：
W1= Eq1d
W2= Eq2d
B
W3= Eq3d
E
W q11=
W q22
=
W3 q3
结论：电场力做功与电荷电量成正比，
比值与电场及电场中的位置有关。
二.电势差
1、电势差：电荷q在电场中由A点移到B
对负电荷取q<0；利用
WAB、q及UAB的正负．
UAB ＝ W
A
q
B
计算时，要注意到
例1、在如图所示的电场中，把点电荷 q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力 做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势 差UAB等于多少？B、A两点间的电势差 UBA等于多少？

②
电场线方向
； /yanweimin/ 严为民
vgc91wjv
爷是？”“好说，我就是傅家大宅的管家，傅庶傅总管。”鼠头人说罢，得意洋洋地甩了甩袖子。他那是要干嘛？不就是一个 帮人家打工的死鼠头人吗？有什么好骄傲的！再说长得像老鼠不说，名字还有个庶字，这货铁定是老鼠这类畜生投胎转世而来 的吧？强忍着怒气，我继续装着恭敬模样问道：“傅总管，小的是仁家的人，这仁家上下都到您家的府上去了，那么我这小的 是”鼠头人摆出一副不耐烦的模样，用着更为尖酸的语气冲我骂道：“我说你这做下人的，你家主人全来到我们傅家，那你们 也当然跟来傅家当我们家的下人啦，难道你还想这一走了主子自己翻身做主子不成？”哇塞，这真是一个势利加欠扁的鼠头人， 况且我根本没你那庸俗的想法。但是听罢，我心中也暗自高兴着，这样一来我也能有栖息的地方了，而且我也去到了傅家，也 好关注一下仁玉这小女生，在她无助的时候，至少能做个听众，千万别让她再次萌生轻生的想法就好。“吉时快到了，我去把 新娘子接出来吧！”蓦地，在花轿后方走出一个妇人出来。那妇人穿得光彩红艳的，脸上涂抹了一层厚厚的胭脂，走起路来也 是那个大摇大摆的，显得有点滑稽。“那就请媒婆速去速回吧！”鼠头人没好气的说道。原来那就是傅家派过来接新娘子的媒 婆。只见媒婆挺着她那粗粗的腰板，大腹便便地走进屋子去。想必今后仁玉可要吃苦头了；有这么一个管家，还有从傅家派的 人来接新娘的态度亦可看出，仁家到了傅家，绝对也是没有什么地位的。待到媒婆再次走出仁家大门的时候，只见媒婆身上背 着仁玉，而仁玉此时盖着红盖头，默默地伏在媒婆的背上。仁老夫人和仁轩也走了出来，目送着仁玉上了花轿。很平淡地，仁 玉被送走了，这趟去傅家的路上，也没有太多看热闹的人儿，这婚事显得平平凡凡的。过了没多久，傅家雇来接仁老夫人和仁 轩的轿子也到了，他婆孙俩也就这样上了轿子，跟在花轿后面，往傅家的方向远去了。此时的仁家已经没有人了，剩下的只有 那些刚刚被贴上的红囍大纸，以及一些零落的被风吹得晃动着的灯笼。11因为爱情|“咳咳”一连串的咳嗽声响起，那咳嗽的 速度感觉就是那般死里逃生的急促。我也是带着个浑身湿透的身体，无力地坐在了湖边。没错，我还是去把人救上来了。旁边 几米远的地方坐着那个黑影人；此时的我看得清清楚楚，那就是仁玉。月光是要把那些轻率地结束生命的人照得异常光亮似的， 就像是在告诉人们哪里又有一个不懂得爱惜生命的人在悲伤着。宽大的黑衣已经被完全打湿了，仁玉的秀长的头发已经披露出 来；皎洁的月光印在她的脸庞上，徒增她几分苍白，但那是另一种美。全身都湿透了，如斯窘境，仁玉当然不敢面对着我。我 也不着急问她什么问题，因为自己在穿越之前