物理选修35 电势差学案设计

这是一份物理选修35 电势差学案设计，共5页。学案主要包含了提出疑惑等内容，欢迎下载使用。

1．理解电势差的概念
2．掌握电势差与电场力做功的关系、并会进行有关计算。
预习内容及学法指导
认真阅读教材，体会电势差的特点；体会例题展示的解题方法
1、电势差
（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，
即：UAB= 或UBA= 显然UAB=-UBA
（2）电场中某一点的电势，与选取的电势零点有关；而电场中两点间的电势差，与选取的电势零点 。
（3）电势和电势差单位都是 ，符号 ，都有正负值，但都是 量
a. 电势的正负表示该点比电势零点的电势高或低；
b. 电势差的正负表示电场中两点电势的高低。
说明：电势差也叫电压，在很多场合下电压不带正负号。
2 、电势差与电场力做功的关系
（1）推导： 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与两点间电势差UAB关系：
（2）关系式： 或
［思考］UAB由什么决定？由WAB、q决定吗？
所以电势差反映了 .
3、应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：
＞0，电场力做 功； ＜0，电场力做 功（也可以说成物体克服电场力做功）；
＞0，表示 ； ＜0，表示 （比较和的高低）
三、提出疑惑
【学习目标】
1．理解电势差的概念
2．掌握电势差与电场力做功的关系、并会进行有关计算。
重点：电势差及电势差与电场力做功的关系
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
【预习检测】
1．下列说法哪些是正确的( )
A．电势处处相等且不为零的空间中各点场强必为零
B．电势降落速度最大的方向必为场强方向
C．电场中电势高的点场强较大
D．电场中场强相等的两点间电势差一定为零
3．如下图所示，匀强电场场强E＝100V/m，A、B两点相距10cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA之值为( )
A．－10V
B．10V
C．－5V
D．－5eq \r(3)V
【学习过程】
知识
1、电势差：（又叫电压）
（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：
（3）单位：伏特 符号：V 1V=1J/C
（4）物理意义：
电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。
例如：UAB=10V，移动1库仑正电荷电场力做功为10J，移动1库仑负电荷电场力做功－10J。
2、电势与电势差的比较：
（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，
（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关；电势差的大小，与选取的参考点无关。
（3）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，都有正负值；
电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；
电势差的正负表示两点的电势的高低。
3、应用计算时，相关物理量用正、负值代入，其结果：
＞0，电场力做正功；＜0，电场力做负功；
＞0，＞；＜0，＜
例题：
【例1】教材P24页 例1
【例2】将一个电量为－2×10－9C的点电荷从电场中的N点移到M点，需克服电场力做功1.4×10－8J，N、M两点间的电势差UNM为多少？若将该电荷从M移到N，电场力做什么功？UMN为多少？
【解析】（1）WNM=－1.4×10－8J，
（2）WMN=1.4×10－8J，
说明：应用计算时，注意各物理量用正负值代入。
变式：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，克服电场力做功0.006J，则A点的电势为 600 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0.002J，则B点的电势为 200 V， UAB= 400 V；若有另一电荷量为0.2C的负电荷从A移到B点，电场力做正功，大小为 80 J。
合作探究： A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线上中点O的距离相等，如图所示，则( )
A．同一电荷在A，B两点的电势能相等
B．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电场强度先增大后减少
C．把正电荷从A点沿直线移动到B点，电荷的电势能先减少后增大
D．A、B连线上的任意两点的电势差为零
拓展提升：6．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场方向，bc和电场方向成60°角，一个电量为q＝4×10－8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7J，求：

(1)匀强电场的电场强度E；
(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；
(3)a、c两点的电势差Uac.
【规律与方法总结】
1、电势差和电势的概念；
2、电势差和电势的区别；
3、应用计算时的注意事项。
【当堂检测】
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（ ）
A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；
B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；
C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；
D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。
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Ua－Ub为（ ）
A、3×104 V B、1×104V
C、4×104 V D、7×104 V
【作业布置】 1、预习
2、完成练习册相关联系
【参考答案】
反馈检测：1． D 2． AB
解析：沿场强方向电势必然降低，在某空间中电势处处相等且不为零，则只有场强为零才可能，故A对，由电势差与场强的关系可知B对C错D错．
3．答案：C 解析：UBA＝－Ed＝－100×0.1×cs60°V＝－5V.
合作探究：答案：ABD
拓展提升：答案：(1)60V/m (2)1.44×10－7J (3) 6.6V
解析：(1)从a到b电场力做功 W1＝qUab①
由匀强电场中电场强度和电势差的关系 Uab＝E·dab ②所以E＝eq \f(W1,qdab)＝eq \f(1.2×10－7,4×10－8×5×10－2)V/m＝60V/m
(2)把电荷从b移到c，电场力做功 W2＝qUbc＝qE·dbc·cs60°＝4×10－8×60×12×10－2×0.5J＝1.44×10－7J
(3)a与c间的电势差Uac＝Uab＋Ubc＝E·dab＋E·dbc·cs60°＝(60×5×10－2＋60×12×10－2×0.5)V＝6.6V
Uac也可以用Uac＝eq \f(W1＋W2,q)求解．
当堂检测答案： 1、D； 2、B疑惑点
疑惑内容