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2019-2020年人教版高中選修3-1 第1章第5節(jié) 電勢差（教案） 【知識與技能】 1、理解電勢差是描述電場的能的性質的物理量 2、知道電勢差與電勢零點的選取無關熟練應用其概念及定義式進行相關的計算 3、知道電勢與電勢差的關系 【過程與方法】 培養(yǎng)學生的分析能力抽象思維的能力綜合能力 【情感態(tài)度與價值觀】 通過對原有知識的加工對新舊知識的類比、概括培養(yǎng)學生知識自我更新的能力 【教學過程】 ★重難點一、電勢和電勢差★ 1．定義： 電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差，也叫電壓． 2．公式： UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA 3．單位：伏特，符號是V. 4．理解電勢差的注意事項 (1)電勢差是表示電場能的性質的物理量，只由電場本身的性質決定．電場中電勢是相對的，而電勢差是絕對的，與零電勢的選取無關； (2)講到電勢差時，必須明確所指的是哪兩點的電勢差．A、B間的電勢差記為UAB，而B、A間的電勢差記為UBA，且UAB＝－UBA； (3)電勢差是標量，但電勢差有正、負之分，且電勢差的正、負表示電場中兩點電勢的高低，如UAB＝－6 V，表示A點的電勢比B點的電勢低6 V. 5．電勢差與電勢的區(qū)別和聯(lián)系(1) 電勢φ 電勢差UAB＝φA－φB 區(qū)別 (1)(電場中某點的)電勢與電勢零點的選取有關(一般取無限遠處或地球表面的電勢為零電勢) (2)電勢由電場本身決定，反映電場的能的性質 (3)相對量 (4)標量，可正可負，正負號相對電勢零點而言 (1)(電場中兩點間的)電勢差與電勢零點的選取無關 (2)電勢差由電場和這兩點間的位置決定 (3)絕對量 (4)標量，可正可負，正負號反映了φA、φB的高低 聯(lián)系 (1)電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與電勢零點之間的電勢差 (2)電勢與電勢差的單位相同，皆為伏特(V) 電勢和電勢差的區(qū)別與聯(lián)系(2) 電勢φ 電勢差U 區(qū) 別 定義 電勢能與電量比值：φ＝ 電場力做功與電量比值：U＝ 決定 因素 由電場和在電場中的位置決定 由電場和場內兩點位置決定 相對性 有，與零勢能點選取有關 無，與零勢能點選取無關 聯(lián) 系 數(shù)值關系 UAB＝φA－φB，當φB＝0時，UAB＝φA 單位 相同，均是伏特(V)，常用還有kV，mV等 標矢性 都是標量，但均具有正負 物理意義 均是描述電場能的性質的物理量 【特別提醒】電勢差等于兩點的電勢之差，反過來，某點電勢也可看成該點與零電勢點的電勢差，φA＝UAO，φO＝0. 【典型例題】如圖所示，電場中a、b、c三點，ab＝bc，則把點電荷＋q從a點經b點移到c點的過程中，電場力做功的大小關系有(　　) A．Wab＞Wbc B． Wab＝Wbc C．Wab＜Wbc D．無法比較 【答案】C ★重難點二、電勢差與靜電力做功的關系★ 一、電勢差與靜電力做功的關系 1．推導：電荷q從電場中A點移到B點，由靜電力做功與電勢能變化的關系可得WAB＝EpA－EpB，由電勢能與電勢的關系φ＝可得EpA＝qφA，EpB＝qφB．所以WAB＝q(φA－φB)＝qUAB，所以有UAB＝. 即電場中A、B兩點間的電勢差等于電場力做的功與試探電荷q的比值． 二、對公式UAB＝的理解 1．由UAB＝可以看出，UAB在數(shù)值上等于單位正電荷由A點移到B點時電場力所做的功WAB。若單位正電荷做正功，UAB為正值；若單位正電荷做負功，UAB為負值。 2．公式UAB＝不能認為UAB與WAB成正比、與q成反比，只是可以利用WAB、q來測量A、B兩點間的電勢差UAB。 3．公式UAB＝適用于任何電場，UAB為電場中A、B兩點間的電勢差，WAB僅是電場力的功，不包括從A到B移動電荷時，其他力所做的功。 4．公式UAB＝中各量均有正負，計算中W與U的角標要對應，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA。 三、電場力做功的求解四法 四種求法 表達式 注意問題 功的定義 W＝Fd＝qEd (1)適用于勻強電場 (2)d表示沿電場線方向的距離 功能關系 WAB＝EPA－EPB＝－ΔEP (1)既適用于勻強電場也適用于非勻強電場 (2)既適用于只受電場力的情況，也適用于受多種力的情況 電勢差法 WAB＝qUAB 動能定理 W靜電力＋W其他力＝ΔEk 【特別提醒】 用WAB＝qUAB求電場力做功時，不必考慮靜電力的大小和電荷移動的路徑，對于靜電力是變力時，也同樣適用。 【典型例題】將一個電荷量為－210－8 C的點電荷從零電勢點S移到M點，要克服電場力做功410－8 J；從M點移到N點，電場力做功為1410－8 J，求M、N兩點的電勢． 【答案】－2 V　5 V 【解析】S、M兩點間的電勢差為： 因φS＝0　由USM＝φS－φM可得：φM＝－2 V M、N兩點間的電勢差為： 由UMN＝φM－φN得：φN＝5 V