《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版選修3-1.ppt（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5節(jié)電勢差,基礎(chǔ)知識,核心要點,學(xué)習(xí)效果,核心素養(yǎng),基礎(chǔ)知識探究,教材探究,知識點一,電勢差,【問題導(dǎo)學(xué)】電場中A,B,C,D四點的電勢如圖所示.(1)A,C及A,B間的電勢差為多少?哪個較大?(2)若取D點電勢為零,則A,B,C三點的電勢為多少?A,C及A,B間的電勢差為多少?通過以上計算可以總結(jié)出電勢、電勢差各具有什么特點?,,答案:(1)UAC=15V,UAB=10V;UAC>UAB.,【知識梳理】1.定義:電場中兩點間的差值,叫做電勢差,也叫電壓.3.標(biāo)矢性:電勢差是,有正負(fù),UAB>0,表示A點電勢比B點電勢.4.單位:電勢差的單位和電勢的單位相同,為,符號是.,電勢,標(biāo)量,高,伏

2、特,V,知識點二,靜電力做功與電勢差的關(guān)系,【問題導(dǎo)學(xué)】電荷量為q的電荷沿如圖所示的曲線由電場中的A點運動到B點,已知A,B兩點的電勢分別為A,B,則:(1)電荷在A,B兩點具有的電勢能分別為多少?此過程靜電力做功WAB為多少?(2)由上述問題可以得出靜電力做功與電勢差之間有什么樣的關(guān)系?,,【知識梳理】1.關(guān)系公式:WAB=或UAB=.2.物理意義:電場中A,B兩點間的電勢差等于做的功與電荷量q的比值.,qUAB,靜電力,思考判斷,1.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點的選取有關(guān).()2.電勢差是一個標(biāo)量,但是有正值和負(fù)值之分.()3.若UAB>0,說明從A到B電勢降低.()4.若將電荷

3、q從電場中的A點分別移到B,C,D各點過程中,靜電力做功相同,則B,C,D三點的電勢必然相等.(),,√,√,√,核心要點突破,要點一,電勢和電勢差的理解,1.對電勢差的進(jìn)一步理解(1)電勢差的客觀性:電勢差雖然可以由UAB=表示,但電勢差UAB由電場本身決定,在確定的電場中,即使不放入電荷,任何兩點間的電勢差也有確定值.(2)電勢差的絕對性:電場中兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān).,2.電勢和電勢差的比較,?1)電勢的正負(fù)表示電場中某點電勢的高低.若某點的電勢為正值,則該點的電勢比零電勢點的電勢高;若某點的電勢為負(fù)值,則該點的電勢比零電勢點的電勢低.2)電勢差的正負(fù)表示電場中兩點間電勢的高

4、低.若UAB為正值,則A點的電勢比B點的電勢高;若UAB為負(fù)值,則A點的電勢比B點的電勢低.,,狀元心得,【例1】(多選)下面關(guān)于靜電力做功和電勢差的說法中,正確的是()A.電勢差的大小由靜電力在兩點間移動電荷所做的功和電荷量決定B.靜電力在電場中兩點間移動電荷做功的多少由這兩點間的電勢差和電荷量決定C.電勢差是矢量,靜電力做的功是標(biāo)量D.在勻強(qiáng)電場中,與電場線垂直的某個方向上任意兩點間的電勢差均為零,,解析:電勢差是電場中兩點間的電勢之差,電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量,它的大小由電場的性質(zhì)決定.因此電勢差的大小也由電場的性質(zhì)決定,與在兩點間移動電荷所做的功和電荷量無關(guān),因而選項A錯誤.但在

5、兩點間移動電荷時靜電力做的功是由這兩點間的電勢差和電荷量決定的,所以選項B正確.電勢差是電場中兩點間的電勢之差,電勢是標(biāo)量,所以電勢差也是標(biāo)量,靜電力做的功也是標(biāo)量,因而選項C錯誤.在勻強(qiáng)電場中,在與電場線垂直的某個方向上任意兩點間移動電荷時,電荷的受力方向與運動方向垂直,由功的公式可知做功為零.由W=qUAB可知,這兩點間的電勢差為零,所以選項D正確.答案:BD,定義式與決定式的區(qū)別(1)采用比值法定義的物理量,其定義公式是計算該物理量的一種方式,該物理量不是由定義式中其他物理量決定的.(2)決定式中的相關(guān)物理量都存在正比、反比關(guān)系,其他物理量的特性決定了該物理量的特性.,,誤區(qū)警示,【針對

6、訓(xùn)練1】(2018黑龍江牡丹江市一中高二測試)(多選)下列說法正確的是()A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與零電勢點的選取有關(guān)B.電勢差是一個標(biāo)量,但有正、負(fù)之分C.由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān)D.A,B兩點的電勢差是恒定的,不隨零電勢點的不同而改變,所以UAB=UBA,BC,,要點二,UAB=的理解與應(yīng)用,1.應(yīng)用公式UAB=?時,物理量WAB,q及UAB的正負(fù)值的處理方法(1)代入正、負(fù)值進(jìn)行運算:把電荷q的電性和靜電力做的功WAB的正負(fù)值代入運算.計算結(jié)果中,若UAB為正值,則A點的電勢比B點的電勢高;若UAB為負(fù)值,則A點的

7、電勢比B點的電勢低.(2)先代入絕對值運算,后判斷正負(fù):計算時,q,WAB都取絕對值,靜電力做功的正、負(fù)根據(jù)電荷的移動方向及所受靜電力的方向的具體情況來確定,電勢差的正、負(fù)根據(jù)兩點電勢的高低判斷.2.公式WAB=qUAB?適用于任何電場,其中UAB為電場中A,B兩點間的電勢差,WAB僅是靜電力做的功,不包括從A到B移動電荷時,其他力所做的功.,,狀元心得,3)對公式WAB=qUAB理解時,可以認(rèn)為UAB一定時,WAB與q成正比,q一定時,WAB與UAB成正比.?應(yīng)用公式WAB=qUAB求解時,可將各量的正負(fù)號及數(shù)值一并代入進(jìn)行計算;也可以將各物理量都取絕對值,先計算大小,再根據(jù)電荷的移動方向及

8、所受靜電力的方向的具體情況來確定靜電力做功的正負(fù).,,【例2】有一帶電荷量q=-310-6C的點電荷,從電場中的A點移到B點時,克服靜電力做功610-4J,從B點移到C點時,靜電力做功910-4J.求:(1)AB,BC,CA間電勢差各為多少?(2)如果B點電勢為零,則A,C兩點的電勢各為多少?電荷在A,C兩點的電勢能各為多少?,?思路探究?(1)可根據(jù)什么關(guān)系式來分析電勢差?(2)可由什么關(guān)系式來確定電勢能?,,,,答案:(1)200V-300V100V(2)200V300V-610-4J-910-4J,,方法總結(jié),(2)電場中各點間的電勢差可依次用代數(shù)方法相加,但要注意角標(biāo)的排序,如UAD=

9、UAB+UBC+UCD,UAB=-UBA.,【針對訓(xùn)練2】(2018安徽合肥市廬陽高級中學(xué)高二月考)把帶電荷量210-6C的正點電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中A點,要克服靜電力做功810-8J,若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中B點,需克服靜電力做功210-8J,取無限遠(yuǎn)處電勢為零.求:(1)A點的電勢;(2)A,B兩點的電勢差;(3)把210-5C的負(fù)電荷由A點移到B點靜電力做的功.,,(3)靜電力做的功W=q′UAB=-210-50.03J=-610-7J.答案:(1)0.04V(2)0.03V(3)-610-7J,要點三,靜電力做功的計算方法,【例3】(2018山東昌邑一中高二測試)如圖所示,勻強(qiáng)

10、電場的電場強(qiáng)度E=1.2102N/C,方向水平向右,一點電荷q=410-8C沿半徑為R=20cm的圓周,從A點移動到B點,已知∠AOB=90,求:,(1)這一過程靜電力做多少功?是正功還是負(fù)功?(2)A,B兩點間的電勢差UAB為多大?,,?思維導(dǎo)圖?,,答案:(1)9.610-7J負(fù)功(2)-24V,,方法技巧,公式UAB=中WAB,UAB正負(fù)號的含義(1)本題中應(yīng)用W=Flcosθ求靜電力的功,WAB的正負(fù)由cosθ的值決定.在應(yīng)用WAB=qUAB時,WAB的正負(fù)由q及UAB的乘積決定.WAB>0,靜電力做正功;WAB<0,靜電力做負(fù)功.,,答案:(1)3.610-5J(2)增加了4.810

11、-5J,學(xué)習(xí)效果檢測,BD,,,C,BC,,,4.若將一個電荷量為2.010-10C的正電荷,從零電勢點移到電場中M點要克服靜電力做功8.010-9J,則M點的電勢是V;若再將該電荷從M點移到電場中的N點,靜電力做功1.810-8J,則M,N兩點間的電勢差UMN=V.,答案:4090,核心素養(yǎng)提升,(教師備用),學(xué)長經(jīng)驗分享,【方法拓展】——靜電場中常用的功能關(guān)系1.合力做功等于物體動能的變化量,即W合=ΔEk.這里的W合指合外力做的功.2.靜電力做功決定物體電勢能的變化量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.這與重力做功和重力勢能變化之間的關(guān)系類似.3.只有靜電力做功時,帶電體電勢能與動能的

12、總量不變,即Ep1+Ek1=Ep2+Ek2.這與只有重力做功時,物體的機(jī)械能守恒類似.,【以例示法】(多選)如圖所示,絕緣的輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球(小球與彈簧不拴接),整個系統(tǒng)處在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場中.開始時,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)施加一外力F,將小球向下壓至某一位置,然后撤去外力,使小球從靜止開始向上運動.設(shè)小球從靜止開始向上運動到離開彈簧的過程中,靜電力對小球所做的功為W1,小球克服重力所做的功為W2,小球離開彈簧時的速度為v.不計空氣阻力,則在上述過程中()A.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.小球的重力勢能增加了W2C.小球的電勢能減少了W1D.

13、小球的機(jī)械能增加了mv2+W2-W1,BC,,解析:上升過程中,靜電力做正功,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加,故A錯誤;小球上升,重力做負(fù)功,重力勢能增加,增加量等于小球克服重力所做的功W2,故B正確;靜電力做正功,小球的電勢能減少,減少量等于靜電力對小球所做的功W1,故C正確;小球的機(jī)械能的增加量為它增加的動能、重力勢能之和mv2+W2,故D錯誤.,【科學(xué)技術(shù)社會環(huán)境】,跨步電壓當(dāng)架空線路的一根帶電導(dǎo)線斷落在地上時,如果人或牲畜站在距離導(dǎo)線落地點8～10米以內(nèi),從腳經(jīng)腿、胯部又到腳與大地形成通路,雙腳會抽筋,使身體倒在地上,發(fā)生觸電事故.探究其原因,電流就會從導(dǎo)線的落地點向大地流散,于是地面上以導(dǎo)線落地點為中心,形成了一個電勢分布區(qū)域,離落地點越遠(yuǎn),電流越分散,地面電勢也越低,行走的人,其兩腳之間的電壓叫做跨步電壓,這種觸電叫做跨步電壓觸電.一旦誤入跨步電壓區(qū),應(yīng)邁小步,雙腳不要同時落地,最好一只腳跳走,朝遠(yuǎn)離接地點方向離開.,