2019_2020学年高考物理主题1静电场5电势差课件必修3.pptx
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1、,主题1 静电场,5 电势差,学科素养与目标要求,物理观念: 1.理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选取无关.,3.知道电势差的正、负号与电势高低之间的对应关系. 科学思维:,WAB、q无关.,NEIRONGSUOYIN,内容索引,自主预习,达标检测,课时对点练,预习新知 夯实基础,检测评价 达标过关,注重双基 强化落实,重点探究,启迪思维 探究重点,自主预习,一、电势差,1.定义:电场中两点间 的差值,也叫 . 2.公式:电场中A点的电势为A,B点的电势为B,则UAB ,UBA_ ,UABUBA. 3.电势差是 ,有正负,电势差的正负表示电势的 .UAB0,表示A点电势比B点电势 .
2、4.单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为 ,符号是 .,电势,电压,AB,B,A,标量,高低,高,伏特 V,二、静电力做功与电势差的关系,1.公式:WAB 或UAB . 2.UAB在数值上等于 电荷由A点移到B点时静电力所做的功.,qUAB,单位正,即学即用,1.判断下列说法的正误. (1)电势差与电势一样,是相对量,都与零电势点的选取有关.( ) (2)电势差是一个标量,但是有正值和负值之分.( ) (3)若电场中两点间的电势差UAB1 V,则将单位正电荷从A点移到B点,电场力做功为1 J.( ) (4)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将q从B点移到A点电场力所做的功相同.(
3、 ),2.在某电场中,将一带电荷量为q2.0109 C的点电荷从a点移到b点,电场力做功W4.0107 J,则a、b两点间的电势差Uab为_V.,200,重点探究,一、电势差,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?,导学探究,答案 UAC15 V,UAB10 V,UACUAB,(2)若取D点电势为零,则A、B、C三点的电势为多少?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 A18 V,B8 V,C3 V,UAC15 V,UAB10 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
4、.,对电势差的进一步理解 (1)电势差反映了电场的能的性质,决定于电场本身,与试探电荷无关. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关.,知识深化,例1 (多选)关于电势差UAB和电势A、B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.UAB和UBA是不同的,它们存在关系:UABUBA C.A、B都有正负,所以电势是矢量 D.若B0,则AUAB,解析 电势差与零电势点的选取无关,A错; UABUBA,B正确; 电势虽有正、负之分,但电势是标量,C错; 由UABAB知,若B0,则AUAB,D正确.,例2 在电场中A、B两点间的电势差UAB75 V,B、C两点间的
5、电势差UBC 200 V,则A、B、C三点的电势高低关系为 A.ABC B.AAB D.CBA,解析 由UABAB知UAB75 V表示A比B高75 V,UBC200 V,表示C比B高200 V,所以三点电势高低为CAB,故选C.,二、静电力做功与电势差的关系,在如图所示的电场中有A、B两点,若选取无穷远处为零电势点,A、B两点的电势分别为A、B. (1)A、B两点的电势差UAB是多少?若把某电荷q从A移到B,电荷的电势能变化了多少?,导学探究,答案 UABAB 电势能的变化量为EpEpBEpAq(BA),(2)根据电场力做功与电势能变化的关系,求电场力对该电荷做的功.,答案 WABEpAEpB
6、qAqBq(AB)qUAB,知识深化,把电荷q的电性和电势差U的正负代入进行运算,功为正,说明静电力做正功,电荷的电势能减小;功为负,说明静电力做负功,电荷的电势能增大. 2.公式WABqUAB适用于任何电场,其中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.,3.电势和电势差的比较,例3 有一个带电荷量q3106 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6104 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9104 J的功,问: (1)AB、BC、CA间电势差各为多少?,答案 见解析,解析 解法一:先求电势差的绝对值,再判断正、负.,因负电荷从A移到B克服静电力做功
7、,必是从高电势点移到低电势点, 即AB,UAB200 V.,因负电荷从B移到C静电力做正功,必是从低电势点移到高电势点, 即BC,UBC300 V. UCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,UCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,解法二:直接取代数值求. 电荷由A移到B克服静电力做功即静电力做负功, WAB6104 J,,(2)若B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?,解析 若B0,由UABAB,得AUAB200 V. 由UBCBC, 得CBUBC0(300) V300 V. 电荷在A点的电势能 Ep
8、AqA3106200 J6104 J. 电荷在C点的电势能 EpCqC3106300 J9104 J.,答案 见解析,学科素养 此题通过练习使学生掌握电势差的定义式,以及静电力做功与电势差的关系,熟悉计算时各量的符号规定,较好地体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养.,针对训练 (2018人大附中期中)把带电荷量为2108 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8106 J,若把该电荷从无限远处移动到电场中B点,需克服电场力做功2106 J,求: (1)A点的电势;,解析 无限远处与A点间的电势差:,答案 400 V,而UAA,又0,所以A400 V;,(2)A、B两点的电
9、势差;,解析 无限远处与B点间的电势差:,答案 300 V,而UBB,又0,所以B100 V, 则A、B两点的电势差为:UABAB300 V;,(3)把2108 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.,解析 电场力做的功 WqUAB2108300 J6106 J.,答案 6106 J,达标检测,1.(电势差)下列说法正确的是 A.电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压 B.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关 C.UAB表示B点与A点之间的电势差,即UABBA D.A、B两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同而改变,所以UABUBA,1,2,3,4,2.(静电力做功与电势差的
10、关系)(多选)对UAB 和WABqUAB的理解,下列说法正确的是 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,电场力做的功WAB和电荷量q成正比 C.UAB与q、WAB无关,与是否移动电荷也没有关系 D.WAB与q、UAB无关,与电荷移动的路径无关,1,2,3,4,3.(静电力做功的计算)如图1所示为某静电场等势面的分布,电荷量为1.6109 C的正点电荷从A经B、C到达D点,则从A至D,电场力对电荷做的功为 A.4.8108 J B.4.8108 J C.8.0108 J D.8.0108 J,1,2,3,4,图1,解析 UADAD40
11、 V(10) V30 V. 所以WADqUAD1.6109(30) J4.8108 J.,4.(电势差的计算)将一电荷量为3106 C的点电荷从电场中的A点移动到B点,克服电场力做了3105 J的功,再将该电荷从B点移动到C点,电场力做了1.2105 J的功,求: (1)AB间、BC间、AC间电势差各为多少?,答案 10 V 4 V 6 V,UACUABUBC10 V(4 V)6 V;,1,2,3,4,(2)从A点移到B点,再移到C点,电势能变化了多少?,1,2,3,4,答案 增加了1.8105 J,解析 电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中,电场力做的功: WACWABWBC310
12、5 J1.2105 J1.8105 J 电场力做负功,电荷的电势能增加了1.8105 J.,课时对点练,一、选择题 考点一 对电势差的理解 1.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是 A.电势差的定义式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 B.A、B两点间的电势差UAB与移动电荷的电荷量q无关 C.把负电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB0 D.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点时静电力做 的功,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,解析 根据电势差的定义,电场中两点间的电势差等于将单
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