物理3-1 第一章 第五节 电势差
第一章5 电势差—人教版高中物理选修3-1讲义
5 电势差一、电势和电势差(1)电势差：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压. (2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择无关.(3)公式：电场中A 点的电势为φA ，B 点的电势为φB ，则U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA ，可见U AB ＝－U BA .(4)电势差是标量，若U AB 为正值，则A 点的电势比B 点的电势高；若U AB 为负值，则A 点的电势比B 点的电势低.(5)电势差的单位和电势的单位相同，均为伏特，符号是V .(6)电势差的客观性：电势差虽然可以由U AB ＝W ABq 表示，但电势差U AB 由电场本身决定，与在这两点间移动电荷q 的电荷量、静电力做的功W AB 均无关.电势和电势差的比较二、电场力做功与电势差的关系1.公式U AB ＝W ABq 或W AB ＝qU AB 中符号的处理方法：(1)带正、负号进行运算：把电荷q 的电性和电势差U 的正负代入；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)只将绝对值代入公式运算：计算时，q 、U 都取绝对值，算出的功也是绝对值，至于静电力做的是正功还是负功，可以根据电荷的正、负及电荷移动的方向与电场线方向的关系进行判断.2.公式W AB＝qU AB适用于任何电场，其中U AB为电场中A、B两点间的电势差，W AB 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.公式W AB＝qU AB中W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为U AB＝－U BA，W AB ＝－W BA.1有一个带电荷量q＝－3×10－6 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6×10－4 J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4 J的功，问：(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以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？2如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 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.4.8×10－8 JB.－4.8×10－8 JC.8.0×10－8 JD.－8.0×10－8 J3一个带正电的质点，电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移动到b点.在这个过程中，除电场力外，其他外力做的功为6.0×10－5 J，质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A.1×104 VB.－1×104 VC.4×104 VD.－7×104 V4将一电荷量为－3×10－6 C的负电荷从电场中的A点移动到B点，克服电场力做了3×10－5 J的功，再将该电荷从B点移动到C点，电场力做了1.2×10－5 J的功，则A、C间的电势差为多少？电荷从A点移动到B点再从B点移动到C点的过程中，电势能变化了多少？5电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10－8 J，在B点的电势能为0.80×10－8 J.已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10－9 C，则()A.该电荷为负电荷B.该电荷为正电荷C.A、B两点的电势差U AB＝4.0 VD.把该点电荷从A移到B，电场力做功为W AB＝0.40×10－8 J6如图所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10 V，φD＝－30 V，将电荷量为q＝1.2×10－6 C的电荷在该电场中移动.(1)把这个电荷从C移到D，静电力做功多少？(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少？7如图，一质量为m、电荷量为q(q＞0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点.已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力.求A、B两点间的电势差.5电势差1解析(1)解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负.|U AB|＝|W AB||q|＝6×10－43×10－6V＝200 V，因负电荷从A移到B克服静电力做功，必是从高电势点移到低电势点，即φA＞φB，U AB＝200 V.|U BC|＝|W BC||q|＝9×10－43×10－6V＝300 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φB＜φC，U BC＝－300 V.U CA＝U CB＋U BA＝－U BC＋(－U AB)＝300 V－200 V＝100 V.解法二：直接取代数值求.电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，W AB ＝－6×10－4 J ，U AB ＝W AB q ＝－6×10－4－3×10－6 V ＝200 V .U BC ＝W BCq ＝9×10－4－3×10－6V ＝－300 V .U CA ＝U CB ＋U BA ＝－U BC ＋(－U AB )＝300 V －200 V ＝100 V . (2)若φB ＝0，由U AB ＝φA －φB ，得φA ＝U AB ＝200 V . 由U BC ＝φB －φC ，得φC ＝φB －U BC ＝0－(－300) V ＝300 V . 电荷在A 点的电势能E p A ＝qφA ＝－3×10－6×200 J ＝－6×10－4 J. 电荷在C 点的电势能E p C ＝qφC ＝－3×10－6×300 J ＝－9×10－4 J. 2 答案 B解析 U AD ＝φA －φD ＝－40－(－10)V ＝－30 V . 所以W AD ＝qU AD ＝1.6×10－9×(－30)J ＝－4.8×10－8 J. 3 答案 A解析 设电场力做功为W ，由动能定理知：W ＋6.0×10－5 J ＝8.0×10－5 J ，可求得W ＝2.0×10－5 J ，因此a 、b 两点间的电势差为U ab ＝Wq ＝1×104 V ，故选A.4 答案 6 V 增加了1.8×10－5 J 解析 AB 间的电势差为： U AB ＝W AB q ＝－3×10－5－3×10－6V ＝10 VBC 间的电势差为：U BC ＝W BC q ＝1.2×10－5－3×10－6 V ＝－4 V所以有：U AC ＝U AB ＋U BC ＝(10－4) V ＝6 V ；电荷从A 点移动到B 点再从B 点移动到C 点的过程中，电势能的变化等于电场力做的功，即：ΔE p ＝W AB ＋W BC ＝(－3×10－5＋1.2×10－5) J ＝－1.8×10－5 J电场力做负功，电荷的电势能增大，增加量为1.8×10－5 J.5答案AD解析A点的电势能大于B点的电势能，将该点电荷从A点移到B点电场力做正功，所以该电荷一定为负电荷，且W AB＝E p A－E p B＝1.2×10－8 J－0.80×10－8 J＝0.40×10－8 J，故A、D正确，B错误；U AB＝W ABq＝0.40×10－8－1.0×10－9V＝－4.0 V，故C项错误.6答案(1)3.6×10－5 J(2)增加了4.8×10－5 J 解析(1)U CD＝φC－φD＝30 VW CD＝qU CD＝1.2×10－6×30 J＝3.6×10－5 J.(2)U DA＝φD－φA＝(－30－10) V＝－40 VW DA＝qU DA＝1.2×10－6×(－40) J＝－4.8×10－5 J所以电势能增加了4.8×10－5 J.7答案mv20 q解析设带电粒子在B点的速度大小为v B.粒子在垂直于电场方向上的速度分量不变，即v B sin 30°＝v0sin 60°①由此得v B＝3v0 ②设A、B两点间的电势差为U AB，由动能定理有qU AB＝12m(v2B－v20) ③联立②③式得U AB＝mv20 q.。
【物理】1.5 电势差 课件(人教选修3-1)
(2)若φB=0,由UAB=φA-φB
得φA=UAB+φB=200 V 同理φC=φB-UBC =0-(-300) V =300 V. 电荷在A点的电势能 EPA=qφA=-3×10-6×200 J
=-6×10-4J.
电荷在C点的电势能
EPC=qφC=-3×10-6×300 J =-9×10-4 J. 答案:(1)UAB=200 V UBC=-300 V UCA=100 V (2)φA=200 V φC=300 V EPA=-6×10-4 J EPC=-9×10-4 J
W 名师点拨:求解电场中两点间的电势差,根据公式 U q 计算 时,可把各物理量的数值及符号一并代入,也可代入绝对值,
然后根据题意再判断各物理量的正负.若知道各点电势可 根据定义来求两点间电势差要注意计算时各物理的角标要 对应,电场中各点电势差可依次用代数方法叠加,即:
UMN=UMA+UAB+UBC+…+UPN
､C两点的电势能分别为多少?
解析:电荷从A到B克服电场力做功,即电场力 做负功. WAB=-6×10-4 J UAB=
WAB 6 104 V 200V 6 q 3 10
4 W 9 10 UBC= BC V 300V 6 q 3 10
UCA=UCB+UBA =-UBC+(-UAB) =100 V.
答案:C
A.16 J
C.6 J
B.10 J
D.4 J
解析:由能量转化与守恒定律可得 q·φ3+Ek3=qφ, 根据题意相邻等势线间的电势差相等,φ2=0则有 φ1-φ2=φ2-φ3 由以上两式可得 q·φ3= 1 Ek3 2
则该电荷的电势能和动能的总和E=qφ3+Ek3=10 J
物理人教选修3-1示范教案：第一章第五节电势差 含解析
5 电势差教学设计(一)整体设计教学分析本节内容以电势的概念为起点，再次运用类比的方法，把电势差与高度差进行类比引入电势差的概念。
同时，得出电势差与电势零点的选择无关。
在物理学中，特别是在技术应用方面常用到的是电势差的概念，电势差往往比电势更有意义。
引入电势差的概念，使求静电力做功的计算十分方便，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，特别是对于静电力是变力时，就只能用W AB＝qU AB来计算。
教学目标1．运用类比的方法，使学生理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
2．掌握两点间电势差的表达公式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
3．通过理论探究得到在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算，以培养学生归纳推理能力和抽象思维能力。
教学重点难点本节内容的重点是静电力做功公式W AB＝qU AB的推导和该公式的具体应用。
本节内容的难点是静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
教学方法与手段运用类比法将地理位置中两点间的高度差与电场中两点间的电势差进行比较，引入电势差的概念，找到两点间电势差的表达公式，确定两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系。
通过理论探究推导出在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，并学会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
课前准备教学媒体多媒体课件、实物投影仪。
知识准备复习高度和高度差的概念，高度差和零势点的选取无关，电场力做功和电势能的关系式，电势和电势能关系式。
教学过程导入新课[事件1]教学任务：创设情景，导入新课师生活动：【情景导入】2010年元月竣工的“迪拜塔”是世界第一高楼。
在测量高度时，(展示PPT)用不同位置作为测量高度的起点，同一地方的高度的数值就不相同，但两个地方的高度差却保持不变。
【引入新课】同样的道理，选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值也会改变，但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。
人教版选修3-1第一章第5节电势差教案3.doc
类比一：
引出电势
能
能的变化，电场力做功对应了电
势能的变化
明确：W AB=E PA-E PB
设问3：重力做功与路径无关, 那
么电场力做功有什么特点呢？
荷从电场中的A点移到B点，克服电
场力做了3X1(T\J的功，再从B 移到
C,电场力做了I^XICTJ的功，则电荷
从A移到B,再从B移到C的过程中
电势能共改变了多少？
探究计算：例题3 :检验电荷+ q 沿直
线AB和沿AMB移动到B时电场力做
的功
明确电场力做功
的特点与路径无
关,明确电场力做
功与电势能的关
系
得岀结论：电场力做功的特点：在电
场中移动电荷时，电场力做的功与
电荷的起始位置和终止位置_, 与电
荷的运动路径 _________。
高二物理人教版选修3-1第一章 5 电势差
取有关
无关
数值关系 联 单位
UAB=φA-φB,当 φB=0 时,UAB=φA 相同,均是伏特(V),常用还有 kV、mV 等
系 标量性
都是标量,但均具有正负
物理意义
均是描述电场能的性质的物理量
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
【例题1】 有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中 的A点移到B点,电荷克服电场力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,电 场力对电荷做9×10-4 J的功,问:
势点,即 φB<φC,UBC=-300 V。 UCA=UCB+UBA=-UBC+(-UAB)=300 V-200 V=100 V。
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
解法二:直接代入数据求。
电荷由 A 移向 B 克服电场力做功即电场力做负功,
WAB=-6×10-4 J,
UAB=������������������������
5 电势差
核心素养培养目标
1.理解电势差的概念,知道 电势差与电势零点的选择 无关 2.掌握电势差的表达式,知 道电势差的正、负号与电势 高低之间的对应关系 3.会用 UAB=φA-φB 及 UAB=WqAB 进行有关计算
核心素养思维导图
知识自学
自我检测
阅读教材第20~21页“电势差”一节,知道什么叫电势差,理解电势 差和电场力做功之间的关系。
(2)6.0×10-7 J 6.0×10-7 J 电势能减少 6.0×10-7 J
探究一
探究二 当堂检测
问题探究 名师精讲 典例剖析
(1)静电力做功与路径无关,只与始、末两点的位置
人教版高中物理选修3-1第一章第五节《电势差》课件
思考：哪些公式要求代符号,哪些不要求？
一个电荷量为 110 C的负电荷，在电场中
-5
A点的电势能为 为 3 10 J，
-3
5 10
-3
J， 在B点的电势能
则（1）A 、B点的电势分别为多少？
（2）AB间的电势差是多少？
-5
1．如图所示，是一个点电荷电场的电场线 (箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的 电势差大小为2 V，有一个带电荷量为 q＝－1.0×108 C的电荷，从A点沿不规则曲 线路径移到B点，电场力做功为( ) A． 2.0×108 J B． －2.0×108 J C． 1.60×107 J D． －4.0×108 J
词语接龙 雾里看花 -花言巧语 - 语重心长 -长此以往Δv a= t
v v2 - v1
你能接上多少公式呢？
思考 1
给你一个
U AB
?
EP q
WAB EPA EPB
F qE
W F d
WAB q U AB
• 一个带正电的质点，电荷量
决定 由电场和在电场中的 因素 位置决定
相对 有，与零势能点选取有 无，与零势能点选取无 性 关 关
电势φ
电势差U
数值 关系
UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA
单位 联 系 标矢性
相同，均是伏特(V)，常用还有kV，mV等
都是标量，但均具有正负
物理 意义
均是描述电场能的性质的物理量
课堂小结： 公 式
2 10 C，在静电
-9
场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力做功 外，其他外力对质点做功为
6 10
-5
J，质点的
动能增加了 8 10-5 J，求a、b两点的电势差Uab．
人教版高中物理选修3-1第1章 静电场 第5节 电势差
第一章静电场5 电势差电势差与匀强电场1．如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2 cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为( )A．E＝100 V/m，竖直向下B．E＝100 V/m，竖直向上C．E＝100 V/m，水平向左D．E＝100 V/m，水平向右2.如图所示，在沿x轴正向的匀强电场E中，有一动点A以O为圆心，r为半径做逆时针转动，当OA与x轴正向成θ角时，O、A两点间的电势差为( )A．U OA＝ErB．U OA＝ErsinθC．U OA＝ErcosθD．U OA＝－Ercosθ3.如图所示，空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为－q的质点(重力不计)．在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示．已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距离为d，则( )A．M、N两点的电势差为FdcosθqB．匀强电场的电场强度大小为F cosθqC．带电质点由M运动到N的过程中，电势能减少了FdcosθD．若要使带电质点由N向M做匀速直线运动，则F必须反向4.如图匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2 3 m，已知电场线平行于△ABC所在平面，一个带电为2×10－6 C的负电荷由A移到B，电势能增加1.2×10－5 J，由B到C电场力做功6×10－6 J，下列说法正确的是( )A．B、C两点的电势差U BC＝3 VB．A点电势低于B点电势C．负电荷由C到A的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1 V/m5.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为E A、E B、E C，电势分别为ϕA、ϕB、ϕC，AB、BC间的电势差分别为U AB、U BC，则下列关系中正确的有( )A. ϕA＞ϕB＞ϕCB.E C＞E B＞E AC.U AB＜U BCD.U AB=U BC6.如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别φa=-50V,φb=-20V，则a、b连线的中点c的电势φc应为（）A．φc=-35VB．φc>-35VC．φc<-35VD．无法判断φc的高低7．如图所示是一组不知方向的匀强电场的电场线，把1.0×10－6 C的负电荷从A点沿水平线移到B点，静电力做了2.0×10－6 J的功．A、B两点间的距离为2 cm，问：(1)匀强电场的场强为多大？方向如何？(2)A、B两点间的电势差为多大？8.如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为d，各面电势已在图中标出，现有一质量为m的带电小球以速度v0，方向与水平方向成45°角斜向上射入电场，要使小球做直线运动．问：(1)小球应带何种电荷？电荷量是多少？(2)在入射方向上小球最大位移量是多少？(电场足够大)类型一第一章 静电场电势差与电场力做功 1．如图所示，质量为m 、带电荷量为q 的粒子，以初速度v0从A 点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B 点时，速率vB ＝2v0，方向与电场的方向一致，则A 、B 两点的电势差为( )A.q mv 220B.q mv 203C.q mv 202D.qmv 2322.一个带正电的质点，电荷量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，其他力做的功为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U ab 为( ) A ．3.0×104V B ．1.0×104V C ．4.0×104V D ．7.0×104V 3.如图所示，a 、b 是某电场中电场线上的两点，将一点电荷q 从a 移到b ，电场力做功为W ，且a 、b 间的距离为d ，以下说法中正确的是( ) A ．a 、b 间的电势差为W/q B ．a 处的电场强度为E ＝W/qd C ．b 处的电场强度为E ＝W/qd D ．a 点的电势为W/q4．一电子飞经电场中A 、B 两点，电子在A 点电势能为4.8×10－17 J ，动能为3.2×10－17 J ，电子经过B 点时电势能为3.2×10－17 J ，如果电子只受电场力作用，则( )A ．电子在B 点时动能为4.8×10－17 J B ．由A 到B 电场力做功为100 e VC ．电子在B 点时动能为1.6×10－17 JD ．A 、B 两点间电势差为－100 V5．如图中，a 、b 、c 、d 、e 五点在一直线上，b 、c 两点间的距离等于d 、e 两点间的距离．在a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q ，已知在＋Q 的电场中b 、c 两点间的电势差为U ，将另一个点电荷＋q 从d 点移动到e 点过程中，下列说法正确的是( )A ．电场力做功qUB ．克服电场力做功qUC ．电场力做功大于qUD ．电场力做功小于qU6.如图所示表示某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9C 的正电荷从A 经B 、C 到达D 点．从A 到D ，电场力对电荷做的功为( ) A ．4.8×10－8J B ．－4.8×10－8J C ．8.0×10－8J D ．－8.0×10－8J7.如图所示，一簇电场线的分布关于y 轴对称，O 是坐标原点，M 、N 、P 、Q 是以O 为圆心的一个圆周上的四个点，其中M 、N 在y 轴上，Q 点在x 轴上，则 ( )A.M 点的电势比P 点的电势高B.O 、M 间的电势差等于N 、O 间的电势差C.一正电荷在O 点时的电势能小于在Q 点时的电势能D.将一负电荷由M 点移到P 点，电场力做正功 8.为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地由A 运动到B ，必须对该电荷施加一个恒力F ，如图所示，若AB=0.4 m ，α＝37°,q=-3×10-7C,F=1.5×10-4N ，A 点的电势U A =100 V.（不计负电荷受到的重力）（1）在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A 、B 两点的等势线，并标明它们的电势. （2）求q 在由A 到B 的过程中电势能的变化量是多少？9．如图所示，用长为l 的绝缘细线拴一质量为m 、带电荷量为＋q 的小球(可视为质点)后悬挂于O 点，整个装置处于水平向右的匀强电场E 中，将小球拉至悬线呈水平的位置A 后，由静止开始将小球释放，小球从A 点开始向下摆动，当悬线转过60°角到达位置B 时，速度恰好为零，求： (1)B 、A 两点的电势差UBA ；(2)小球到达B 点时，悬线对小球的拉力F T .计算匀强电场电势差时应注意什么？规律总结类型二10.如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7J，求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；(3)a、c两点间的电势差Uac.11.如图所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周的最低点．现有一质量为m、电荷量为－q、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑．已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3R，小球滑到B点时的速度大小为2gR.求：(1)小球滑至C点时的速度大小；(2)A、B两点间的电势差；(3)若以C点作为参考点(零电势点)，试确定A点的电势．12.如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，当小球静止在B点时，细线与竖直方向夹角θ=30°，问：(1)小球带电荷量多少？(2)若将小球拉到A点使细线呈水平状态，当小球由静止释放后，从A到B的过程，电场力对小球做功多少？(3)小球过最低点C时，细线对小球拉力多大？如何计算电场力做功？适用条件？规律总结5 电势差题型一电势差与匀强电场1、C2、C3、A4、D5、ABC6、B7、(1)200 V/m 方向沿直线由下而上(2)－2 V8、(1)正电荷mgdU(2)2v204g题型二电势差与电场力做功1、C2、B3、A4、ABD5、D6、B7、D8、(1)如图（2）4.8×10-5 J9、(1)3mgl2q(2)3mg10、(1)60 V/m (2)1.44×10－7 J (3)6.6 V11、(1)7gR (2)mgR/(2q) (3)－mgR/(2q)12、(1)Emg33(2)63mgL(3)3)329(mg参考答案第一章静电场。
高中物理选修3-1 第一章 第5讲 电势差(讲课大赛)
「 让PPT设计简单起来！」
它们都是相对量，与零势能点的选择有关。
3
Part. 02
类比法
重力场
重力 重力势能 重力做功
电场
电场力 电势能 电场力做功
WG= EP1-EP2
某点的高度 两点间高度差
WAB= EPA-EPB
某点的电势
？？？
4
Part. 03
3、如果某一点的高度可以理解为该点距离零参考点的高度差，那么 某一点的电势应该如何理解呢？ 某一点的电势可以理解为距离零参考点的电势差
「 让PPT设计简单起来！」
6
Part. 03
小结 0V 1V 2V
3V 2V 1V A B C
-1V 0V D E
小结：高度和电势都具有相对性。
C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点的电势差为1V。
D.电荷由A点移动到B点的过程中，除受电场力外，还受其他力作用， 电荷的电势能的变化就不再等于电场力做的功。
「 让PPT设计简单起来！」 14
Part. 06
建议应用“仅标题”版式创建内页
3、关于对UAB =WAB/q 和WAB = qUAB的理解，正确的是（ BC ） A、电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比 B、在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力的功WAB和电量q 成正比 C、UAB与q、WAB无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关
「 让PPT设计简单起来！」 13
Part. 06
课堂训练
2.对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是 （
C）
A.电势差的定义式UAB=WAB/q，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两点间的电势差等于将正电荷从A点移动到B点电场力做的功。
高中物理选修3-1第一章第五节电势差课件
人 教 版 物 理
第一章 磁电场
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第一章 磁电场
一、电势差(电压)
1．定义：电场中两点间 电势 的差值．
2．表达式：UAB＝ φA－φB UAB＝－UBA. 3．电势差是 φA<φB，UAB<0)． 标量 ， 但 有 正 负 (φA>φB ， UAB>0 ， ，UBA＝ φB－φA ，
c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6eV，－3.4eV，－ 1.51eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿 椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求： (1)a、b、c三点的电势大小．
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(2)a、b间，b、c间电势差的大小．
第一章 磁电场
答案：(1)13.6V,3.4V,1.51V
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只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电
势能、重力势能、动能三者之和保持不变，功和能的大小 关系为：W电＋WG＝－(ΔE电＋ΔEp)＝ΔEk
第一章 磁电场
(3)多种力做功
多种形式的能量参与转化，要根据不同力做功和不同 形式能转化的对应关系分析，总功等于动能的变化，其关 系为：W电＋W其他＝ΔEk.
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第一章 磁电场
答案：1×105；2×1020 点评：本题结合雷击问题考查了电场力做功与电势差 的关系，弄清物理情境是解题关键．
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第一章 磁电场
如下图所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为
该电场中三点，已知：φA＝12V，φB＝6V，φC＝－6V，试
在该虚线框内作出该电场的示意图，(画出几条电场线)， 并要求保留作图时所用的辅助线．若将一个电子从A点移 到B点，电场力做功多少电子伏？
人教版高中物理选修(3-1)第1章 5《电势差》ppt课件
到B点时电场力做的功。
重点难点突破
电势φ
电势差U
• 一、电势和电势差的电势区能别与与电联量系比
区
定义 决定
值：φ＝Eqp 由电场和在电场中
别 因素 的位置决定
电场力做功与电量比
值：U＝Wq 由电场和场内两点位置 决定
相对性
有，与零势能点选 取有关
无，与零势能点选取无 关
数值关系 UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 联 单位 相同，均是伏特(V)，常用还有kV，mV等
答案：(1)12mgh (2)－m2gqh
• 点评：因为Q是正点电荷，所以以Q为圆心的球面是 一个等势面，这是一个重要的隐含条件。由A点到B 点的过程中电场力是变力，所以不能直接用W＝Fl求
解，只能考虑运用功能关系。
• (北京市重点中学2014～2015学年高二下学期开学检 测)如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的
• A．4.0×10－8J
• B．－4.0×10－8J
• C．2.5×10－9J
• D．路径不清，不能确定
• 答案：B
• 解析：电场力做功与初、末位置的电势差有关，而
与路径无关。所以W＝qUAB＝－1.0×10－8×4J＝－
4.0×10－8J。
考点题型设计
•关于电势差的计算
•
将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、 语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面 的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
选修3-1第一章 第5节 电势差
电势差
差值 1 ．电场中两点间电势的 ________ 叫做电势差 ，也叫
电压 ________．
2．电势与电势差的关系：电场中的各点电势的大小与电势 有关 零点的选取__________，但电场中两点的电势差与电势零点的 无关 标 选取__________．电势与电势差都是______量，数值有正负之 分，单位相同． 3．静电力做的功与电势差的关系：WAB＝EpA －EpB＝qφA－ WAB qUAB q qφB＝q(φA －φB)，即 WAB＝_______ 或UAB ＝__________.
WAB . ＝q(φA －φB)，即 WAB ＝qUAB，或 UAB ＝ q
WAB 2．对 UAB＝ 的理解 q WAB (1)UAB＝ 中，WAB 为 q 从初位置 A 移动到末位置 B 时静 q 电力做的功． AB 可为正值， W 也可为负值； 为电荷所带电荷量， q 正电荷取正值，负电荷取负值． WAB (2)公式 UAB＝ 不能认为 UAB 与 WAB 成正比、 q 成反比， 与 q 只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点的电势差 UAB.
4．(双选)关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 ( BD ) A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电 荷的电量决定 B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势
差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差
为零
知识点 电势差
(2)对电势差要注意角标的排序，如：UAB ＝－UBA，UAB ＋
UBC＋UCD＝UAD.
(3)若求某点的电势，必须明确规定电势零点在哪里，然后
根据两点间的电势差计算．
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零势能参考平面不同，楼的高度是一定的
在电场中： 选择不同的位置作为电势零点，电场
中某点电势的数值也会改变，但电场中某 两点间的电荷的电势差却保持不变。
EP q
电势能
W 电 E P-A E PB E P
电势
UABAB
电势差
静电力做功
?
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
人教版物理选修3-1
第一章 静电场
第5节 电势差
重力场
重力
类比法
电
重力做功
W GEP-1EP 2EP
某点的高度 两点间高度差
电场力做功
W 电 E P-A E PB E P
某点的电势 电势差
高度差
电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电压。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
作业
1、完成课本P22第1、3题。 2、课后思维拓展题：
（1）对比电势与电势差 （2）总结静电力做功的求解方法
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/1/122021/1/12Tuesday, January 12, 2021
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A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最大
深度为 2 d ，设电子电荷量为e，A板接地，
3
则B板电势为
3EKV
2e
A
B
d
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/1/122021/1/12Tuesday, January 12, 2021
.B
E
A. . B′
沿AB、 ABˊ 两个方向，哪个电势降落的快？
场强E的方向是电势降落最快的方向。
1、以下说法正确的是：B( ) A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也 相等；
B、 场强为零的区域中，电势处处相同； C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小； D、 电势降低的方向就是电场线的方向。
5 电势差与电场强度的关系
电场的两大基本性质
电场力的 性质
电场强度
电场能的 性质
？ 电势、电势差
一、电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？ 反之又如何呢？
EA> EB且 A B
EC> ED而C D
E大 不一定高； 高E不一定大
一、电势与电场强度的关系
问题2：（若规定无穷远处为零电势点 ）电
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/1/122021/1/12January 12, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/1/122021/1/122021/1/122021/1/12
UE d
二、电势差与电场强度的关系
高中物理选修3-1第1章第5节电势差(共10张PPT)
M
UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
3、把电场中一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J。
N 3、把电场中一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点,克服电场力做功3×10-5J。
2021年7月29日星期四
B -- -- - - -
7
习题（☆）
3、把电场中一个电荷量为6×10-6C的负电荷从A点移到B点, 克服电场力做功3×10-5J。再将电荷从B点移到C点,电场力 做功1.2×10-5J ,求A与B、B与C、A与C间的电势差
2021年7月29日星期四
8
习题（☆）
2021年7月29日星期四
9
习题（☆）
5、如图，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60o，则UBA为( C )
A. -10V
B. 10V
C. -5V
D. 5 3V
60o
B
A
2021年7月29日星期四
10
大？MN两点的电势差是多少？
应电用势之公 差式的间正负存表示,在什么一意义匀？时应强注意电各物场理量，都有如符号果B板接地（取大地的电势为0），
静电力做功与电势差的关系源自则A点的电势为8V，M点的电势为6V，N点的电势为2V， 计算时可代入符号进行运算，结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负，也可将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析
A 计算时可代入符号进行运算，结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负，也可将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析
判断两点间的电势高低关系或其他问题。
计算时可代入符号进行运算，结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负，也可将各物理量均取绝对值代入，然后再由题意分析
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第五节 电势差
m h h h B A AB 10==-=∆ v U B A AB 10==-=ϕϕ
1、 电势差
（1）定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。
用AB U 表示。
（2）公式：B A AB U ϕϕ-= 或 A B A B U ϕϕ-=
所以有：AB U =-BA U
注意： ①电势差是标量，可正，可负。
正负表示两点电势的高低 ②电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取无关
2、静电力做功与电势差的关系
A 20m 10m
B 10m 0m
C 0m
-10m
Ａ 0V -10Ｖ
B 10V 0Ｖ
C 20V
10Ｖ 高度对比图 电势对比图
电荷Q 在电场中从A 移动到B 时，静电力做的功W AB 等于电荷在A 、B 两点的电势能之差。
推导：()AB B A B A PB PA AB qU q q q E E W =-=-=-=ϕϕϕϕ
所以有： AB AB qU W = 或 q
W U AB AB =③ 即：电场中A 、B 两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q 的比值。
注意：电场中A 、B 两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB 位置有关 三、符号的处理
1、 计算时将各量的正、负号代入公式
2、 代入绝对值，并根据结果的正、负号进行判断。
巩固练习：
1、求两点间的电势差（用两种方法处理） 在如图所示的电场中，把点电荷q =+2×10-11C ，由A 点移到B 点，电场力做功W AB =4×10-11J 。
A 、B 两点间的电势差U AB 等于多少？B 、A 两点间的电势差U BA
等于多少？ 解：由静电力做功与电势差的关系得
210210411
11=⨯⨯==--q W U AB AB V 2-=-=AB BA U U V
2、求静电力做功
如图所示的电场中，A 、B 两点间的电势差U AB =20 V ，将点电荷q = -2×10-9
C ，由A 点移到B 点，静电力所做的功是多少？
解：电场力所做的功 W AB =U AB ·q =20×（－2×10-9）= -4.0×10-8J
3、电场知识的综合应用
电场中A 、B 两点的电势是ϕA =800 V ， ϕB = -200 V ，把电荷q = -1.5×10-8C 由A 点移到B 点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？
解：U AB =ϕA －ϕB =800-（-200）=1000 V
∴W AB =qU AB =（-1.5×10- 8）×1000= -1.5×10-5
J 电场力做负功，则电势能增加，增加1.5×10-5J。