广东省惠州市高中物理第一章电场第四节电势和电势差第2课时导学案(无答案)粤教版选修3-1(new)

第四节电势与电势差 (第二课时)
【自主学习】
一、学习目标
1.知识与技能
（1）熟练掌握电场中各种力所做功与各种能之间的关系
（2）熟练掌握利用电势差的公式求解电势差以及电势
（3）电场线分布以及电势的关系
2.过程与方法
通过分析解决问题，让学生更加牢固地掌握物理规律
3.情感、态度与价值观
培养学生掌握应用物理规律解决问题的能力
4.重点难点
(1）电场中力所做的功与能之间的关系
（2）利用电势差公式求出电势差以及电势
5。

自主学习
1。

电势差定义式为_______________,电势定义式为___________________，通常我们选择_______________为零势点，电势差与零势点的选择_________。

2。

电势差与电势关系:_______________________________________________。

3.电场力做正功，电势能_____________，克服电场力做功,电势能__________。

4。

沿着电场线的方向，电势将________________。

要点透析
1．如图所示，在场强E＝104 N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g、电荷量q＝2×10－6 C
的带正电小球,当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g 取10 m/s 2
.求： (1）小球到达最低点B 的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？ （2)若取A 点电势为零,小球在B 点的电势能、电势分别为多大？ (3）小球到B 点时速度为多大？
问题二正确运用电势差公式q
W
U
求电势差 1 。

将电荷量为4×10—8
C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点，电场力做功为5×10-6
J ；将电荷量为—2×10-8
C 的点电荷从B 点移到C 点，克服电场力做功为3×10—6
J.试求AB 、BC 和
AC 两点间的电势差.
第四节电势与电势差
【课堂检测】
1。

如图所示，A 、B 是同一条电场线上的两点，下列说法正确的是 （ ) A ．正电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 B ．正电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能 C ．负电荷在A 点具有的电势能大于在B 点具有的电势能 D ．负电荷在B 点具有的电势能大于在A 点具有的电势能
课
2. 如图所示,光滑绝缘半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是（) A．小球在运动过程中机械能守恒
B．小球经过环的最低点时速度最大
C．小球电势能增加EqR
D．小球由静止释放到达最低点，动能的增量等于mgR＋EqR
3. 带电荷量为q＝＋5.0×10－8C的点电荷从A点移到B点时，克服电场力做功3。

0×10－6J．已知B点的电势为φB＝20 V．求:
(1)A、B间的电势差；
（2)A点的电势;
（3)q从A到B的电势能变化；
（4)将q＝－5。

0×10－8C的点电荷放在A点时它的电势能．
课
第四节电势与电势差
【当堂训练】
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＝－1.0×108C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。

0×108J
B．－2。

0×108J
C．1.60×107J
D．－4.0×108J
2。

一个带正电的质点,电荷量q＝2.0×10－9 C，在静电场中由a点移到b点过程中，除电场力外,其他力做的功为 6.0×10－5 J,质点的动能增加了8.0×10－5 J，则a、b两点间电势差U ab为（)
A．3。

0×104 V B．1。

0×104 V
C．4。

0×104 V D．7.0×104 V
3。

如图所示是一匀强电场，已知场强E＝2×102N/C。

现让一个电荷量q＝－4×10－8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm.试求:
（1）电荷从M点移到N点电势能的变化；
(2）M、N两点间的电势差．
课
第四节电势与电势差
【巩固拓展】
1。

如图所示,Q 1和Q 2是两个固定的负点电荷，在它们的连线上有a 、b 、c 三点，其中b 点的合场强为零．现将另一正点电荷q 由a 点沿连线移到c 点．在移动的过程中，点电荷q 的电势能变化的情况是( )
A ．不断减小
B ．不断增大
C ．先减小后增大
D ．先增大后减小
2。

如图所示,带电粒子以竖直向上的初速v 0自A 处进入场强为E 、方向水平向右的匀强电场,当粒子到达图中B
处时速度变成水平向右，大小为2v 0。

那么，A 、B 间的电势差是（ ）
A. q mv 2
0 B. q mv 0
2
C 。

q
mv 20
2 D 。

无法求出
3. 如图所示，Q 为固定的正点电荷，A 、B 两点在Q 的正上方，和Q 相距分别为h 和0。

25h,将一带电小球从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零．若此电荷在A 点处的加速度大小为错误!g ，试求：
(1）此电荷在B 点处的加速度;
（2)A 、B 两点间的电势差(用Q 和h 表示)．
选修3—1 第一章电场
第四节电势与电势差(第二课时）参考答案
课前先学案自主学习1. U AB＝错误!，φA =错误!，无穷远，无关
2、U AB=ΦA-ΦB,U BA=ΦB-ΦA
3、减少,增加
4、逐渐减小
要点透析：问题一:1、解析：（1）ΔE P＝－mgl＝－4.5×10－3 J ΔE P电＝Eql＝3×10－3 J。

(2）E P＝3×10－3 J，E P＝φB q，φB＝错误! V＝1.5×103 V
（3）A→B由动能定理得：mgl－Eql＝错误!mv错误!，所以v B＝1 m/s
问题二:1。

U AB=W AB/q=5×10-6J/(4×10—8 C）=125 V
U
=W BC/q=-3×10—6 J/（-2×10-8 C)=150 V
BC
U
=U AB+U BC=125 V+150 V=275 V。

AC
课堂检测案1、AD 2、BD
3、（1)U AB＝错误!＝错误!V＝－60 V
(2)根据U AB＝φA－φB得A点的电势为：φA＝U AB＋φB＝(－60 V）＋20 V＝－40 V
(3） q从A到B克服电场力做功，电势能一定增加ΔE p＝W＝3.0×10－6J。

(4）根据公式φA＝错误!得：负电荷q在A点的电势能为
E p A＝qφA＝(－5。

0×10－8)×(－40) J＝2。

0×10－6J.
课堂训练案1、B 2、B
3、解析（1)从M到N的过程中电场力做功为：
W MN＝qE·s＝－4×10－8×2×102×0。

3 J＝－2。

4×10－6J由电场力做功与电势能变化的关系可知：ΔE p＝－W MN＝2.4×10－6J
故电势能增加了2.4×10－6J
（2)由U MN＝错误!得U MN＝错误!V＝60 V。

课后拓展案 1、C 2、C
3、解析（1)这一小球必带正电，设其电荷量为q，由牛顿第二定律知，在A点时，有mg－错误!＝m·错误!g,在B点，有错误!－mg＝ma B，解得a B＝3g,方向竖直向上;
（2)从A到B的过程中,由动能定理得mg(h－0。

25h)＋qU AB＝0，得U AB＝－错误!.
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