《(京津瓊魯專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(京津瓊魯專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場 第5節(jié) 電勢差課件 新人教版必修2.ppt(28頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、5電勢差,第一章靜電場,學(xué)科素養(yǎng)與目標要求 物理觀念:1.理解電勢差的概念,知道電勢差與電勢零點的選取無關(guān). 2.掌握電勢差的表達式UABAB及UAB ,知道電勢差的正、負號與電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系. 科學(xué)思維:1.通過類比電場強度、電勢的定義方法,理解UAB 公式的意義,知道電勢差UAB與W及q無關(guān). 2.會應(yīng)用公式UABAB及UAB 進行計算,并在應(yīng)用中培養(yǎng)邏輯推理能力.,內(nèi)容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關(guān),自主預(yù)習 預(yù)習新知 夯實基礎(chǔ),自主預(yù)習,一、電勢差 1.定義:電場中兩點間電勢的 ,也叫 . 2.公式:電場中A點的電勢為A,B點的電勢
2、為B,則UAB ,UBA ,UABUBA. 3.電勢差是 ,有正負,電勢差的正負表示電勢的 .UAB0,表示A點電勢比B點電勢 . 4.單位:在國際單位制中,電勢差與電勢的單位相同,均為 ,符號為 .,差值,電壓,AB,BA,標量,高低,高,伏特,V,二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系 1.公式WAB 或UAB . 2.UAB在數(shù)值上等于 電荷由A點移到B點時靜電力所做的功.,qUAB,單位正,即學(xué)即用 1.(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)電勢差是一個標量,但是有正值和負值之分.() (3)A、B兩點的電勢差是恒定的,與
3、零電勢點的選取無關(guān),所以UABUBA.() (4)若電場中兩點間的電勢差UAB1 V,則將單位電荷從A點移到B點,靜電力做功為1 J.() (5)將電荷量為q的電荷從A點移到B點與將q從B點移到A點靜電力所做的功相同.(),答案,,,,,,2.在某電場中,將一帶電荷量為q2.0109 C的點電荷從a點移到b點,電場力做功W4.0107 J,則a、b兩點間的電勢差Uab為 V.,答案,200,重點探究,,導(dǎo)學(xué)探究 電場中A、B、C、D四點的電勢如圖1所示.,一、電勢差,答案,圖1,(1)A、C及A、B間的電勢差為多少?哪個較大? 答案UAC15 V,UAB10 V,UACUAB,答案,(2
4、)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?通過以上計算說明電勢、電勢差各具有什么特點?,答案A18 V,B8 V,C3 V,UAC15 V,UAB10 V 電勢的大小與零電勢點的選取有關(guān),電勢差的大小與零電勢點的選取無關(guān).,知識深化 1.對電勢差的進一步理解 (1)電勢差反映了電場的能的性質(zhì),決定于電場本身,與試探電荷無關(guān). (2)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,例1(多選)關(guān)于電勢差UAB和電勢A、B的理解,正確的是 A.UAB表示B點相對于A點的電勢差,即UABBA B.UAB和UBA是不同的,它們存在關(guān)系UABU
5、BA C.A、B都可以有正、負,所以電勢是矢量 D.零電勢點的規(guī)定是任意的,但人們通常規(guī)定大地或無窮遠處為零 電勢點,,解析,答案,,解析UAB表示A點相對于B點的電勢差,UABAB,A項錯誤; UBA表示B點相對于A點的電勢差,UBABA,故UABUBA,B項正確; 電勢是標量,正負號是相對于零電勢點而言的,正號表示高于零電勢點,負號表示低于零電勢點,C項錯誤; 零電勢點理論上是可以任意選取的,但通常取大地或無窮遠處為零電勢點,D項正確.,例2如圖2所示,某電場的等勢面用實線表示,各等勢面的電勢分別為10 V、6 V和2 V,則UAB ,UBC ,UCA .,解析,答案,圖2,
6、0,12 V,12 V,解析因A、B兩點在同一個等勢面上, 故有AB10 V,C2 V, 所以UABAB10 V10 V0. B、C間的電勢差為 UBCBC10 V(2)V12 V. C、A間的電勢差為 UCACA2 V10 V12 V.,,導(dǎo)學(xué)探究 在如圖3所示的電場中有A、B兩點,若選取無窮遠處為零電勢點,A、B兩點的電勢分別為A、B. (1)A、B兩點的電勢差UAB是多少?若把某電荷q從A移到B,電荷的電勢能變化了多少? 答案UABAB電勢能的變化量為EpEpBEpAq(BA),二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系,圖3,(2)根據(jù)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系,求靜電力對該電荷做的功. 答案WA
7、BEpAEpBqAqBq(AB)qUAB,答案,知識深化 1.公式UAB 或WABqUAB中符號的處理方法 (1)帶正、負號進行運算:把電荷q的電性和電勢差U的正負號代入;功為正,說明靜電力做正功,電荷的電勢能減小;功為負,說明靜電力做負功,電荷的電勢能增大. (2)只將絕對值代入公式運算:計算時,q、U都取絕對值,算出的功也是絕對值,至于靜電力做的是正功還是負功,可以根據(jù)電荷的正、負及電荷移動的方向與電場線方向的關(guān)系進行判斷.,2.公式WABqUAB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.,例3有一個帶電荷量
8、q3106 C的點電荷,從某電場中的A點移到B點,電荷克服靜電力做6104 J的功,從B點移到C點,靜電力對電荷做9104 J的功,問: (1)AB、BC、CA間電勢差各為多少? 答案見解析,解析,答案,解析解法一:先求電勢差的絕對值,再判斷正、負.,因負電荷從A移到B克服靜電力做功,必是從高電勢點移到低電勢點, 即AB,UAB200 V.,因負電荷從B移到C靜電力做正功,必是從低電勢點移到高電勢點, 即BC,UBC300 V. UCAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,解法二:直接代入數(shù)值求. 負電荷由A移向B克服靜電力做功即靜電力做負功, WAB6104 J,,U
9、CAUCBUBAUBC(UAB)300 V200 V100 V.,(2)如以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? 答案見解析 解析若B0,由UABAB,得AUAB200 V. 由UBCBC, 得CBUBC0(300) V300 V. 電荷在A點的電勢能 EpAqA3106200 J6104 J. 電荷在C點的電勢能 EpCqC3106300 J9104 J.,解析,答案,達標檢測,1.(靜電力做功與電勢差的關(guān)系)(多選)對UAB 和WABqUAB的理解,下列說法正確的是 A.電場中A、B兩點的電勢差和兩點間移動電荷的電荷量q成反比 B.在電場中A、B兩
10、點移動不同的電荷,靜電力的功WAB和電荷量q成正比 C.UAB與q、WAB無關(guān),與是否移動電荷也沒有關(guān)系 D.WAB與q、UAB無關(guān),與電荷移動的路徑無關(guān),答案,1,2,3,,,2.(靜電力做功的計算)如圖4所示為某靜電場等勢面的分布,電荷量為1.6109 C的正點電荷從A經(jīng)B、C到達D點,則從A至D,靜電力對電荷做的功為 A.4.8108 J B.4.8108 J C.8.0108 J D.8.0108 J,答案,1,2,3,解析,解析UADAD40 V(10) V30 V. 所以WADqUAD1.6109(30) J4.8108 J.,圖4,,3.(電勢差的計算)將一電荷量為3106 C的負電荷從電場中的A點移動到B點,克服電場力做了3105 J的功,再將該電荷從B點移動到C點,電場力做了1.2105 J的功,則A、C間的電勢差為多少?該電荷從A點移動到B點再從B點移動到C點的過程中,電勢能變化了多少? 答案6 V增加了1.8105 J,答案,解析,1,2,3,1,2,3,解析AB間的電勢差為:,所以有:UACUABUBC10 V(4 V)6 V; 該電荷從A點移動到B點再從B點移動到C點的過程中,電勢能的變化等于電場力做的功,即: WACWABWBC3105 J1.2105 J1.8105 J 電場力做負功,電荷的電勢能增加了1.8105 J.,