浙江省台州市高中物理第一章静电场1.5电势差学案选修3-1教案

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物理：1.5《电势差》精品学案(人教版选修3-1)

第5节电势差要点一电势差定义式U AB ＝W AB /q 的理解1．U AB ＝W ABq中，W AB 为q 从初位置A 运动到末位置B 时静电力做的功，计算时W 与U 的角标要对应，即W AB ＝qU AB ，W BA ＝qU BA .2．U AB ＝W ABq中，各量均可带正负号运算．但代表的意义不同．W AB 的正、负号表示正、负功；q 的正、负号表示电性，U AB 的正、负号反映φA 、φB 的高低．3．公式U AB ＝WAB q 不能认为U AB 与W AB 成正比，与q 成反比，只是可以利用W AB 、q 来测量A 、B 两点电势差U AB ，U AB 由电场和A 、B 两点的位置决定．4．W AB ＝qU AB ，适用于任何电场．静电力做的功W AB 与移动电荷q 的路径无关．只与初、末位置的电势差有关．要点二有静电力做功时的功能关系1．只有静电力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变，它们之间的大小关系为：W 电＝－ΔE 电＝ΔE k .2．只有静电力和重力做功只发生电势能、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＋W G ＝－(ΔE 电＋ΔE p )＝ΔE k .3．多个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＝ΔE k .4．静电力做功的计算方法有三种：(1)在匀强电场中，W ＝Fl cos α＝qEl cos α，α是E 、l 方向的夹角． (2)W AB ＝qU AB 既适用于匀强电场，又适用于非匀强电场． (3)由静电场的功能关系也可确定静电力做功.1.描述电势差的两个公式U AB ＝W AB q 和U AB ＝φA －φB 的区别是什么？电场具有多种属性，我们可以从不同角度描述电场的属性，公式U AB ＝W ABq是从静电力做功的角度，而U AB ＝φA －φB 是从电势出发来定义电势差．U AB ＝W ABq 中，W AB 为q 从初位置A移动到末位置B 静电力做的功，W AB 可为正值，也可为负值；q 为电荷所带电荷量，正电荷取正值，负电荷取负值．由U AB＝W ABq可以看出，U AB在数值上等于单位正电荷由A移到B点时静电力所做的功W AB，若静电力对单位正电荷做正功，U AB为正值；若静电力对单位正电荷做负功，则U AB为负值.2.电势差和电势的区别与联系是什么？一、电势差概念的理解【例1】下列说法正确的是()A．A、B两点的电势差，等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB＝U BA答案BC解析解本题的关键是要全面理解电势差这个概念，从电势差的定义可知A项错误．从电势差的特性可知电势差是标量，有正负之分，B项正确．从静电力做功的特性及电势差的定义可知两点间电势差只与两点间位置有关，C项正确．最易错的是把电势差与电压相混淆．电势差可以反映出两点电势的高低，U AB＝－U BA，而电压只是电势差的大小，故D项错误．二、电势差公式的应用【例2】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6×10－4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4J的功，求A、C 两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．答案－100 V C点的电势较高解析负电荷从A移至B的过程，电荷克服静电力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即φA >φB .电势差大小U AB ＝WAB q ＝－6×10－4－3×10－6 V ＝200 V电势高低：φA －φB ＝200 V ①负电荷从B 移至C ，静电力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处：φB <φC 电势差大小U BC ＝W BCq ＝9×10－4－3×10－6 V ＝－300 V电势高低：φB －φC ＝－300 V ② 由①②式相加得U AC ＝φA －φC ＝－100 V 所以A 、C 两点中C 点的电势较高.1.对U AB ＝1 V 的正确理解是( )A ．从A 到B 移动qC 的正电荷，静电力做功1 J B ．从A 到B 移动1 C 的正电荷，静电力做功1 J C ．从B 到A 移动1 C 的正电荷，静电力做功1 JD ．从A 到B 移动1 C 的正电荷，静电力做功－1 J 答案 B2．一个带正电荷的质点，电荷量q ＝2.0×10－9 C ，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除静电力做功外，其他力做功为6.0×10－5 J ，质点的动能增加了8.0×10－5 J ，则ab 两点间电势差U ab 为( )A ．3.0×104 VB ．1.0×104V C ．4.0×104 V D ．7.0×104 V 答案 B解析根据动能定理W ＝ΔE k ，其中可认为有两个力做功，静电力和其他力，即：W 其它＋W 电＝ΔE k ，其中W 电＝qU ，代入数据即得B 选项正确．3．电荷量为3×10－8 C 的试探电荷从电场中的A 点移到B 点时，它的电势能减少了6×10－7J ，则在这个过程中，静电力对试探电荷做了________ J 的________功(填“正”或“负”)，A 、B 两点之间的电势差为________ V .答案 6×10－7 正 20解析由W AB ＝－ΔE p 知：W AB ＝6×10－7J ，静电力做正功．由W AB ＝U AB q 知：U AB ＝W AB q ＝6×10－7 J 3×10－8 C＝20 V 4．如图1－5－2所示，图1－5－2A、B两点间电势差U A B为20 V，电荷量q＝－2×10－9C，按图中路径由A点移动至B 点，静电力做的功是多少？答案－4×10－8 J电场中电场强度、电势、电势差、等势面之间的关系如图1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是()图1A．φA>φB>φC B．E C>E B>E AC．U AB<U BC D．U AB＝U BC思维步步高电场线的密集程度决定哪个物理量大小？等势线的密集程度决定哪个物理量的大小？二者之间有什么关系？电势的变化情况和电场线的分布情况有什么关系？解析本题考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律．A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA>φB>φC，A正确；由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为E C>E B>E A，B对；电场线密集的地方电势降落较快，故U BC>U AB，C对，D错．答案ABC拓展探究如图2所示，图2平行实线代表电场线，但未标明方向，一个带电荷量为－1.0×10－6C的微粒在电场中仅受静电力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了1.0×10－5J，则该电荷运动轨迹应为虚线________(选“1”或“2”)；若A点的电势为－10 V，则B点电势为________ V.答案1－20解析需要先判断电场线的方向，然后再进行研究，根据带负电的微粒动能减少这个特征，可知静电力做负功，静电力的方向应该水平向左，从而可以判断运动轨迹是虚线1.动能的减少量就是电势能的增加量，可以计算出两个点之间的电势差是－10 V，所以B点电势是－20 V.一、选择题1．万有引力可以理解为：任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中都要受到该场的引力作用．这种情况可以与电场相类比，那么在地球产生的引力场中的重力加速度，可以与电场中下列哪种物理量相类比()A．电势B．电势能C．电场强度D．静电力答案 C解析在地球产生的引力场中的重力加速度g＝Gm，与电场类比知E＝Fq，选项C正确．2．在电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV，则以下说法中正确的是() A．电场强度的方向一定由b沿直线指向aB．a、b两点间电势差U ab＝5 VC．电子的电势能减少5 eVD．电子的电势能减少5 J答案 C3．关于电势差的说法中正确的是()A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时静电力所做的功B．1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果静电力做了1 J的功，这两点间的电势差就是1 VC．在两点间移动电荷时，静电力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比答案 B4．如图3所示，图3虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带正电的质点，仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大答案ABD解析由等势面的特点及电荷运动的轨迹可判断电荷所受静电力的方向与等势面垂直向下，即电场的方向垂直等势面向下，则φa>φb>φc，故A正确；电荷在三个等势面上的电势能E p a>E p b>E p c，故B正确；因为动能与电势能之和不变，所以动能E k a<E k b<E k c，故C错；由等势面的性质知等势面越密集，场强越大，D正确．5．如图4所示的匀强电场E的区域内，图4由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD 垂直，下列说法正确的是()A．A、D两点间电势差U AD与A、A′两点间电势差U AA′相等B 带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,静电力做正功C带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电势能减小D带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′静电力做功相同答案BD>0；带正电的粒子从解析AD与电场方向垂直，则U AD＝0，AA′沿电场方向，则U AA′A到D静电力不做功，从D到D′静电力做正功，其电势能是减小的，而带负电的粒子从A 到D静电力不做功，从D到D′静电力做负功，其电势能是增大的；静电力做功与路径无关，与初、末状态的位置有关，综上所述，B、D选项正确．6．图5中图5虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26 eV 和5 eV.当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV，它的动能应为() A．8 eV B．13 eVC．20 eV D．34 eV答案 C解析等势面3的电势为零，则该电荷在此位置的电势能也为零．由于两相邻等势面的电势差相等，又知E k a>E k b，则a点的电势能可表示为－2qU(U为相邻两等势面的电势差)，b点的电势能可表示为qU.由于总的能量守恒，则有：E k a＋(－2qU)＝E k b＋qU即26－2qU＝5＋qU，解得qU＝7 eV则总能量为7 eV＋5 eV＝12 eV当电势能为－8 eV时，动能E k＝12 eV－(－8) eV＝20 eV.7．如图6所示，匀强电场场强为1×103 N/C，ab＝dc＝4 cm，图6bc＝ad＝3 cm，则下述计算结果正确的是()A．ab之间的电势差为4 000 VB．ac之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零D．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做功都是－0.25 J 答案 C二、计算论述题8．如图7所示，图7为一组未知方向的匀强电场的电场线，把电荷量为1×10－6 C的负电荷从A点沿水平线移至B点，静电力做了2×10－6 J的功，A、B间的距离为2 cm，求：(1)匀强电场场强是多大？方向如何？(2)A、B两点间的电势差是多大？若B点电势为1 V，则A点电势是多大？电子处于B点时，具有多少电势能？答案 (1)2×102N/C ，方向沿电场线方向斜向下 (2)－2 V －1 V －1 eV解析 (1)根据题意，AB 间的电势差 U AB ＝W ABq ＝2×10－6－1×10－6 V ＝－2 VAB 间沿电场线方向上的位移为d ＝1 cm 所以场强E ＝UAB d＝2×102 N/CA 点电势低于B 点电势，所以电场强度方向斜向下．已知AB 间电势为－2 V ，如果已知B 点电势为1 V ，所以A 点电势为－1 V ，电子处于B 点时，具有电势能为－1 eV .9．如图8所示，图8光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q 为圆心的某圆交于B 、C 两点，质量为m 、带电荷量－q 的有孔小球从杆上A 点无初速度下滑，已知q ≪Q ，AB ＝h ，小球滑到B 点时的速度大小为 3gh .求：(1)小球由A 到B 的过程中静电力做的功． (2)AC 两点的电势差．答案 (1)12mgh (2)－mgh2q解析 (1)因为杆是光滑的，所以小球从A 到B 过程中只有两个力做功：静电力做的功W E和重力做的功mgh ，由动能定理得：W E ＋mgh ＝12m v 2B 代入已知条件v B ＝ 3gh 得静电力做功W E ＝12m ·3gh －mgh ＝12mgh .(2)因为B 、C 在同一等势面上，所以φB ＝φC ，即U AC ＝U AB 由W ＝qU 得U AB ＝U AC ＝W E －q ＝－mgh 2q10．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图9运动到B ，必须对该电荷施加一个恒力F ，如图9所示．若AB ＝0.4 m ，α＝37°，q ＝－3×10－7C ，F ＝1.5×10－4 N ，A 点的电势φ＝100 V ．(不计负电荷受的重力)(1)在图中用箭头标出电场线的方向，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．答案 (1)见解析图 (2)电势能增加4.8×10－5 J解析 (1)电荷由A 匀速运动到B ，说明电荷受到的静电力与恒力F 是一对平衡力，等大反向，又因为是负电荷，所以静电力跟场强的方向相反，可以判断出场强与F 同向．再根据电场线与等势面垂直画出过A 、B 两点的等势线，如右图所示．要求B 点的电势和由A 到B 过程中电荷电势能的变化量，就要先求出q 在由A 到B 的过程中静电力所做的功．电荷由A 到B 过程中静电力做的功5cos 4.810AB W F AB a J -=∙=-⨯A 、B 两点的电势差 574.810160310AB AB W U V V q---⨯===-⨯所以φA-φB=160 V所以φB=φA-160 V=100 V -160 V=-60 V(2)q 由A 到B 过程中，电势能的变化量等于静电力做的功ΔE=qUAB=3×10-7×160 J=4.8×10-5 J。

高中物理第一章静电场 1.5 电势差学案(无答案)新人教版选修3-1(2021年整理)

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电势差班级姓名第小组【目标】知道电势差就是两点电势之差，能推道电势差公式q WU AB AB = 阅读P20—21，记住电势差公式：B A AB U ϕϕ-= AB A B BA U U -=-=ϕϕ公式q W U AB AB =中，各量的物理意义是AB U 表示，q 表示，AB W 表示 .电势能电势电势差等势面训练一、不定项选择题1．下列关于电场的描述，正确的是 ( ）A ．电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B ．电场中某两点间的电势差，与零电势点的选取有关C ．同一点电荷在电场中的不同点，电荷在哪一点的电势能较大；那一点的电势就较高D ．同一点电荷在电场中任意两点间移动时,只要电场力做的功相同,则两点间的电势差一定相同2．一个点电荷从某种电场中的一点移到另一点，电场力做功为零，则（）A ．这两点的场强一定大小相等B ．这两点的电势一定大小相等C ．电荷一定未离开某一等势面D ．电荷受电场力方向肯定和电荷的位移方向垂直3．下面关于电势的说法错误的是（）A ．电势是描述电场能的性质的物理量B ．电场中某点的电势只有在选定零势点后才能确定，但电场中任两点的电势差是一定的C ．根据U=ε/q ，没有电荷的点就没有电势D ．电势有方向性，其方向与场强垂直4．下列关于匀强电场强度和电势差的关系叙述正确的是 ( ）A ．在相同的距离的两点上,电势差大的其场强也必定大B．任意两点间的电势差等于场强和这两点距离的乘积C．沿着电场线的方向任意相同距离上的电势差必定相等D．电势减小的方向必定是场强的方向5．如上图所示，A、B、C是某电场中同一条电场线上的三点。

2017-2018学年高中物理选修3-1学案：第一章静电场1-5

1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
2、WAB跟q、UAB有关吗？
三、新知应用
1．关于电势差和电场力作功的说法中，正确的是( )
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，电场力作的功是标量
学习
难点
电势差的定义及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。
学习
方法
自主——探究——合作
学
习
过
程
学
习
过
程
1、自主学习
1、你知道什么叫“类比”吗？
所谓类比，就是将两个（或两类）研究对象进行对比，根据它们在某些方面有相同或相似的属性，进一步推断它们在其他方面也可能有相同或类似的属性。
3、有一个带电量q=-3.0×10-6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6.0×10-4J，从B点移到C点时，电场力做功9.0×10-4J。试问：
（1）A、B、C三点之间的电势差UAB、UBC和UCA各是多少？
（2）若规定B点电势为零，则A、C两点的电势φA和φC各是多少？该电荷在A、C两点的电势能EPA和EPC分别又是多少？
D、WAB与q、UAB无关，与电荷移动的路径无关
2、关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是（）
A、UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB=φB-φA
B、UAB和UBA是不同的，它们有关系：UAB=-UBA
C、φA、φB都有正负，所以电势是矢量
D、零电势点的规定虽然是任意的，但人们常常规定大地和无穷远处为零电势点
第5节电势差
三

高中物理选修3-1第一章静电场教案

高中物理第一章静电场课堂教学教案07年 3月 30日07年4月3日（2）电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)介绍各种点电荷电场线的分布情况。

5、匀强电场(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图14.3-1.常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状匀强电场平行的、等间距的、同向的直线讨论电场力与电场强度的区别于联系作业●作业1．复习本节课文2．思考课本P16问题与练习第(1)、(3)、(4)、(5)、(7)题．3．将(2)、(6)题做在作业本上．物理量比较内容电场力电场强度物理意义电荷在电场中所受力反映电场的力的属性决定因素由电场和电荷共同决定仅由电场自身决定大小F=qE E=F/q方向正电荷受力与E同向负电荷受力与E反向规定E的方向为正电荷在该点的受力方向区别单位N N/C(或V/m)联系F=qE(普遍适用)07年 4月5日教学活动（一）复习前面相关知识1．静电力、电场强度概念，指出前面我们从力的性质研究电场，从本节起将从能量的角度研究电场。

2．复习功和能量的关系。

从静电力做功使试探电荷获得动能入手，提出问题：是什么能转化为试探电荷的动能？引入新课。

（二）进行新课1．静电力做功的特点结合课本图1。

4-1（右图）分析试探电荷q 在场强为E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。

（1） q 沿直线从A 到B（2） q 沿折线从A 到M 、再从M 到B （3） q 沿任意曲线线A 到B结果都一样即：W=qEL AM =qEL AB cos θ【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。

高中物理第一章静电场第5节电势差教学案新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教学案

第5节电_势_差1．电势差是电场中两点间电势的差值，即U AB ＝φA －φB 。

2．电势差有正、负，正、负号表示两点电势的高低关系，注意U AB ＝－U BA 。

3．静电力做功与路径无关，只与电场中两点间的电势差有关，W AB ＝qU AB 。

一、电势差 1．定义电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。

2．公式设电场中A 点的电势为φA ，B 点的电势为φB ，那么A 、B 两点之间的电势差为：U AB ＝φA －φB 。

B 、A 两点之间的电势差为：U BA ＝φB －φA 。

所以U AB ＝－U BA 。

3．电势差的正负电势差是标量，但有正、负。

电势差的正、负表示两点电势的高低。

所以电场中各点间的电势差可依次用代数法相加。

二、静电力做功与电势差的关系 1．公式推导电荷q 在电场中从A 点移到B 点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：W AB ＝E p A －E p B ，由电势能与电势的关系φ＝E pq可得E p A ＝qφA ，E p B ＝qφB 。

所以W AB ＝ q (φA －φB )＝qU AB ，所以有U AB ＝W ABq。

2．公式：U AB ＝W ABq。

3．物理意义电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与电荷量q的比值。

1．自主思考——判一判(1)电场中A、B两点的电势差，不仅与A、B两点的位置有关，还与零势能面的选取有关。

(×)(2)电场中任意两点的电势差，均与是否放入试探电荷无关。

(√)(3)假设U AB>0，说明φA>φB，但无法判断φA、φB的正负。

(√)(4)假设电场中两点间的电势差U AB＝1 V，那么将单位电荷从A点移到B点，电场力做功为1 J。

(×)(5)将电荷量为q的电荷从A点移到B点与将－q从B点移到A点电场力所做的功相同。

(√)2．合作探究——议一议(1)电势差由什么决定？与电场中有无试探电荷有关吗？与零电势位置的选取有关吗？提示：电势差由电场及电场中两点的位置决定，与有无试探电荷无关，与零电势位置的选取也无关。

物理选修3-1全书全套教案

高中物理选修3-1全套教案目录第一章静电场 (2)1.1电荷及其守恒定律 (2)1.2库仑定律 (5)1.3.1电场强度 (7)1.3.2专题：静电平衡 (12)1.4电势能电势 (15)1.5电势差 (17)1.6电势差与电势强度的关系 (19)1.7电容器与电容 (21)1.8带电粒子在电场中的运动 (23)第二章、恒定电流 (26)2.1、导体中的电场和电流（1课时） (26)2.2、电动势（1课时） (28)2.3、欧姆定律（2课时） (30)2.4、串联电路和并联电路（2课时） (32)2.5、焦耳定律（1课时） (34)第三章磁场教案 (36)3.1 磁现象和磁场（1课时） (36)3.2 、磁感应强度（1课时） (38)3.3 、几种常见的磁场（1.5课时） (40)3.4 、磁场对通电导线的作用力（1.5课时） (43)3.5、磁场对运动电荷的作用（1课时） (46)3.6、带电粒子在匀强磁场中的运动（2课时+1练习） (49)第一章静电场1.1电荷及其守恒定律教学三维目标（一）知识与技能1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．4．知道电荷守恒定律．5．知道什么是元电荷．（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质重点：电荷守恒定律难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

教学过程：（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

高中物理选修新课标人教版选修3-1第一章1 5 电势差教案

第一章静电场1.5电势差【教学目标】1.理解电势差的概念；2.会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；3.知道电势和电势差的关系；重点：电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。

难点：电势差的定义（比值）及“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能的减少”的认识。

【自主预习】1、电势差：（又叫电压）（1）定义：（2）定义式：AB U（3）单位：符号：电势的正负表示比零电势或。

当取无穷远处为零电势时：正点电荷的电场中各点电势都零，负点电荷的电场中各点电势都零。

2. 电荷在电场中移动时：若电场力做正功，则电荷的电势能；若电场力做负功，则电荷的电势能。

（电场力做功跟电势能变化的关系与重力做功跟重力势能变化的关系相似）也就是说电荷q从A移到B时，电场力做功等于电荷在A、B两点时的电势能之差。

即。

3．由此可见在电场中移动电荷时，电场力做的功只与电荷的位置有关，而与电荷运动的具体无关。

（这跟重力做功的特征相似）本节得到的电场力做功公式q 使我们计算电场力做功像计算重力做功一样简单方便。

【典型例题】一、电势差概念的理解【例1】下列说法正确的是( )A．A、B两点的电势差，等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功B．电势差是一个标量，但是有正值或负值之分C．由于静电力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D．A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以＝二、电势差公式的应用【例2】有一个带电荷量q＝－3×10－6C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，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高．【例3】在电场中把一个电量为2×10－9C的正电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功1.5×10－7J，再把这个电荷从B点移到C点，电场力做功-4×10－7J，（注意各物理量用正负值代入。

2019-2020年高中物理 1.5 电势差教学设计新人教版选修3-1

2019-2020年高中物理 1.5 电势差教学设计新人教版选修3-1教学目标：（一）知识与技能掌握电势差的概念。

会应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。

（二）过程与方法通过类比法教学，使学生理解电势差的概念；应用所学知识推导静电力做功与电势差的关系式。

（三）情感、态度与价值观培养对比学习的学习方法，培养逻辑思维能力。

教学重点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。

教学难点应用电势差的概念求解静电力对电荷所做的功。

归纳推理法、讲授法教学过程：（一）引入新课教师：上节课我们学习了静电力做功的特点，从静电力做功的角度学习了电势能和电势的概念。

下面简要回顾一下上节课学习的内容。

（1）静电力做功的特点：（学生回答）（2）电势：电场中某一点，电荷的__________________，叫做这一点的电势。

电势是个相对的量，某点的电势与__________的选取有关。

因此电势有正、负，表示该点电势比零电势点高还是低。

通常把______________的电势规定为零。

教师：电场中两点间电势的差值，叫做电势差。

那么，电势差与静电力做功和电荷的电势能之间有什么关系呢？下面我们就来推导它们间的关系。

（二）进行新课1、电势差：（又叫电压）（1）定义：电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中，电场力做的功W AB与电荷量q的比值，叫A、B两点之间的电势差U AB。

（2）定义式：（3）单位：伏特符号：V 1V=1J/C（4）物理意义：电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。

2、电势差与电势的关系教师活动：引导学生推导电势差与电势的关系式设电场中A点的电势为，B点的电势为，则有或者表示成显然讨论：（1）电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？（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有关吗？为什么？这与力学中学过的哪个概念相似？3、静电力做功与电势差的关系教师活动：引导学生推导静电力做功与电势差的关系式电荷q从电场中A点移到B点，由静电力做功与电势能变化的关系可得：由电势能与电势的关系可得：；所以：即或讨论：U AB由什么决定？由W AB、q决定吗？W AB由q、U AB决定吗？［学生答］U AB仅由电荷移动的两位置A、B决定，与所经路径，W AB、q均无关，但可由U AB=计算U AB，而W AB却由q，U AB决定。

(浙江专用)2021学年高中物理第一章静电场1_5电势差学案新人教版选修3_1

第5节电势差[研究学考·明确要求]知识内容电势差考试要求学考b选考c根本要求知道电势差就是电压开展要求1.理解电势差的概念。

2．知道电势差与电场力做功的关系式，会用该式进展计算。

3．理解电势差正、负值的意义。

4．理解电势差与电势零点的选取无关。

[基础梳理]1．定义电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。

2．公式U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，U AB＝－U BA。

式中φA和φB表示电场中A点和B点的电势，U AB 表示A、B两点间的电势差。

特别提醒U AB>0说明φA>φB，U AB<0说明φA<φB3．对电势差的理解(1)电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定；与零电势点的选择无关。

(2)描述电势差时，必须明确所指的是哪两点(两个位置)的电势差。

A、B间的电势差记为U AB，而B、A间的电势差记为U BA。

(3)电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的相对上下，如U AB＝－6 V，说明B点的电势比A点的电势高6_V。

[典例精析]【例1】以下说法正确的选项是( )A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B．电势差是一个矢量，因有正、负值C．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB ＝U BA解析电势具有相对性、与零电势点的选择有关。

而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零电势点的选择无关。

故A 、B 错误；由于U AB ＝φA －φB ，U BA ＝φB －φA 故U AB ＝－U BA ，故D 错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C 正确。

答案 C[即学即练]1．如图1所示，A 、B 、C 为同一电场线上的三点。

图1(1)取B 点电势为零时，A 、C 两点的电势分别为8 V 和－6 V 。

选修31静电场教案全套教案.doc

人教板一新课标物理选修3 —1教案-----第一章、静电场第一节、电荷及其守恒定律（1课时）教学目标（一）知识与技能1知道两种电荷及其相互作用.知道电量的概念.2•知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开.3•知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开.4•知道电荷守恒定律.5.知道什么是元电荷.（二）过程与方法1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开. 但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

教具：丝绸，玻璃棒，毛皮，硬橡胶棒，绝缘金属球，静电感应导体，通草球。

教学过程：（一）弓I入新课：新的知识内容，新的学习起点.本章将学习静电学.将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

【板书】第一章静电场复习初中知识：【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电.【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷•同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.【板书】自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示.把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示.电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律【板书】1、电荷（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释构成物质的原子本身就是由带电微粒组成。

高中物理 1.5电势差教案新人教版选修3-1-新人教版高二选修3-1物理教案

补充质疑教师点评)
基本可以理解.
根据情况教师可以要学生
得出 U MN与U NM的关系.
少?
(2)A板接地,那么B、M、N点
电势各是多少?M、N两点间电势差
U MN是多少?
主题2：
电势差与
电荷
求电势差往往更多是利用
做功的情况,而不是用两点的
电势之差.
教师应注意:
(1)运算公式时学生对物
理量的准确理解情况
(2)学生运算过程中正负
号是如何处理的
如下图的匀强电场中,电荷+q
从A点移动到B点,设AB间距离为
s。

静电力的大小F=Eq为恒力。

(1)将+q从A点移到B点,静电
力做多少功?求功与电荷量的比值.
(2)将-q从A点移到B点,静电
力做多少功?求功与电荷量的比值.
板书结合
PPT课件
主题3：
静电力做
功与电势
差的关系
教师重点评电场力做功的
计算方法:
①根据功的定义,W=Fs cos
θ计算。

②根据W AB=qU AB计算。

③根据功能关系
W AB=E p A-E p B=-ΔE p
这个三个公式可以互相导
出,应用时注意它们的适用条
件,根据具体情况灵活选用。

如下图,在电场中将电荷q从A
移动到B,静电力做的功W AB等于电
荷在A、B两点的电势能之差。

(1)推导静电力做功与电势差
的关系。

(2)电势差U AB跟W AB、q有关吗?
W AB跟q、U AB有关吗?
板书结合
PPT课件
第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交全体学生独立思考，独立完成，小PPT课件。

物理：1.5《电势差》精品教案(选修3-1)

学必求其心得，业必贵于专精选修3—1第一章1。

5电势差教学设计一【教材分析】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。

二【教学目标】（一)知识与技能理解电势差是描述电场的能的性质的物理量知道电势差与电势零点的选取无关,熟练应用其概念及定义式进行相关的计算知道电势与电势差的关系，(二）过程与方法培养学生的分析能力,抽象思维的能力,综合能力（三）情感态度与价值观通过对原有知识的加工，对新旧知识的类比、概括，培养学生知识自我更新的能力．三【教学重点难点】重点：电势差的概念；静电力做功公式的推导和该公式的具体应用。

难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义.四【学情分析】对电势差概念的引入，考虑到用电场力做功来引入比较具体，且可与力学中做功的概念直接联系起来，教学中采用类比的方法，类比于力学中重力做功，通过电场力作功来引入，以增强知识的可感知性，这有助于学生的理解．在学习电势差的表达式和定义式时，应该注意下标的使用规则和正负号表示的物理意义。

所以，在教学过程中，从一个更高的全面的基准点对已学知识进行综合，加强学生自身知识的再更新能力。

，这样使学生在已有知识中逐步理解,能帮助学生真正掌握电势差的概念.五【教学方法】推导公式法、讲授法六【课前准备】多媒体辅助教学设备或挂图学必求其心得，业必贵于专精七【课时安排】一课时八【教学过程】（二）情景引入、展示目标重力做功有什么特点?☆答：重力做功与路径无关，仅跟物体的重力，物体移动的两位置的高度差有关。

对同一物体，两位置的高度差越大，重力做功就越多。

只要高度差确定，移动同一物体重力做功就相同.★问题：电场力做功具有什么特点呢?☆答：电场力做功也与路径无关，仅跟电荷电量、电荷在电场中移动的两位置有关。

高中物理第一章静电场1.5电势教学设计选修3_1

电势高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，一条足够长且不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳的右端与一质量为12kg的重物相连，重物静止于地面上，左侧有一质量为10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳子以大小为5 m／s2的加速度竖直向上爬，取g＝10m／s2，则下列说法正确的是A．绳上的拉力大小为50NB．重物不会离开地面C．2s末物体上升的高度为5mD．重物的加速度大小为3.2m/s22．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全。

某型号电线每卷长度为100m，铜丝直径为。

为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上恒定电压，测得通过电线的电流为，由此可知此电线所用铜的电阻率约为A．B．C．D．3．汽车在公路上以54km/h的速度行驶，突然发现前方30m处有一障碍物，驾驶员反应一段时间后开始刹车，刹车的加速度大小为6m/s2，为使汽车不撞上障碍物，则允许驾驶员的最长反应时间为（）A．0.95s B．0.85s C．0.75s D．0.65s4．如图所示，在光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极k，电流计G的指针发生偏转，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )A．用a光照射光电管阴极K时，通过电流计G的电流方向由d到cB．增加b光的强度可以使电流计G的指针发生偏转C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的相邻亮纹间距大于b光的相邻亮纹间距D．两束光以相同的入射角从水中斜射入空气，若出射光线只有一束，则一定是b光5．带电球体的半径为R，以球心为原点O建立坐标轴x，轴上各点电势随x变化如图所示，下列说法正确的是A．球体带负电荷B．球内电场强度最大C．A、B两点电场强度相同D．正电荷在B点的电势能比C点的大6．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（）A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动二、多项选择题7．下列说法正确的是__________。

高中物理第一章静电场 1.5 电势差电势导学案新人教版选修3-1

电势差电势〖自主学习〗请阅读教材第一章第5节P20至P21。

完成下列问题，并将相应内容在书上做上记号【任务1】电场中两点间的的差值，叫电势差，也叫，单位【任务2】电势差的定义式，静电力所做的功可写成请阅读教材第一章第4节P17至P19。

完成下列问题，并将相应内容在书上做上记号【任务3】沿电场线方向电势逐渐降低，电势有正负，电势是量；物理学中常取离场源电荷无穷处的电势为，实际应用中常取的电势为【任务4】电场中电势相等的点构成的线叫，构成的面叫，【任务5】电场线与等势线（面），且由电势的等势线（面）指向电势的等势线（面）〖问题讨论〗【问题1】在电场中沿等势线（面）移动电荷时，静电力做功吗？【问题2】电场线与等势线有什么区别和联系？常见电场的电场线和等势线你能画出几个？【问题3】你将采用什么方法记忆和理解电势、电势差及相关内容？高二年级物理选修3－1学案————电势差电势〖学习目标〗1、知道电势差的定义式及与电势的关系2、知道等势面与电场线间的关系3、能应用等势面与电场线间的关系解决实际问题〖知识链接〗1、高度差及高度的概念；2、功能关系；3、力和运动的关系〖新课内容〗1、电势差的定义式2、电势及等势面3、等势面与电场线间的关系4、电势差与电势的关系〖典型例题〗1、在静电场中，下列说法中错误的是（）A．电场强度为零的点，电势也一定为零B．电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C．只在电场力作用下，正电荷一定从电势高的地方向电势低的地方移动D．沿着电场线方向电势一定越来越低2、如图所示，a、b为竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a由静止释放，沿电场线方向向上运动，到b点速度恰好为零，下列说法中正确的是（）A、带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的B、a点电势比b点的电势高C、带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小D、a点的电场强度比b点的电场强度大3、如图所示，在O点置一点电荷Q，以O为圆心作一圆。

高中物理第一章静电场1.5电势差教案选修3_1

1.5电势差高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．2018年1月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射第26、第27颗北斗导航卫星，拉开2018年将发射16颗北斗卫星的序幕。

北斗导航卫星的轨道有三种：地球静止轨道（高度35809 km）、倾斜地球同步轨道（高度35809 km）、中圆地球轨道（高度21607 km），如图所示。

下列说法正确的是A．倾斜同步轨道卫星始终位于地球表面某点的正上方B．倾斜同步轨道卫星每天在固定的时间经过同一地区的正上方C．中圆地球轨道卫星的周期一定比静止轨道卫星的周期长D．中圆地球轨道卫星受到的万有引力一定比静止轨道卫星受到的万有引力大2．在如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为 10:1，a、b 两端接入图乙所示的电压，图中电压表和电流表均为理想电表，D 为理想二极管，R0 为定制电阻，L 为电阻恒定的指示灯，RT 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。

下列说法中正确的是A．电压表的示数为 22VB．若 RT 处出现火灾时，电压表示数将变大C．若 RT 处出现火灾时，电流表示数将变大D．若 RT 处出现火灾时，指示灯 L 将变亮3．如图所示，偏转电场的极板水平放置，偏转电场右边的挡板竖直放置，氕、氘、氚三粒子同时从同一位置沿水平方向进入偏转电场，最终均打在右边的竖直挡板上。

不计氕、氘、氚的重力，不考虑三者之间的相互影响，则下列说法正确的是A．若三者进入偏转电场时的初动能相同，则必定到达挡板上同一点B．若三者进入偏转电场时的初动量相同，则到达挡板的时间必然相同C．若三者进入偏转电场时的初速度相同，则必定到达挡板上同一点D．若三者进入偏转电场时的初动能相同，则到达挡板的时间必然相同4．下列说法正确的是 ( )A．卢瑟福通过α粒子散射实验，发现了中子B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，电子的动能增大，原子总能量减少C．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚之后形成的电子束D．氡的半衰期为3.8天，8个氡的原子核，经过7.6天只剩下2个氡原子核5．如图所示，人向右匀速推动水平桌面上的长木板，在木板翻离桌面以前，则（）A．木板露出桌面后，推力将逐渐减小B．木板露出桌面后，木板对桌面的压力将减小C．木板露出桌面后，桌面对木板摩擦力将减小D．推力、压力、摩擦力均不变6．如图所示，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，则小球将（）A．在B点保持静止 B．沿BE方向运动C．沿BC方向运动 D．沿BD方向运动二、多项选择题7．2018年5月21日凌晨，在西昌卫星发射中心成功将“鹊桥”号中继卫星发射升空，成为世界首颗运行在地月拉格朗日点（图中L2点）的卫星。

人教版2019学年高中物理第一章静电场1_5电势差学案选修3_1

第5节电势差[研究学考·明确要求][基础梳理]1．定义电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。

2．公式U AB＝φA－φB，U BA＝φB－φA，U AB＝－U BA。

式中φA和φB表示电场中A点和B点的电势，U AB表示A、B两点间的电势差。

特别提醒U AB>0说明φA>φB，U AB<0说明φA<φB3．对电势差的理解(1)电场中两点间的电势差，由电场本身的性质及初、末位置决定；与零电势点的选择无关。

(2)描述电势差时，必须明确所指的是哪两点(两个位置)的电势差。

A、B间的电势差记为U AB，而B、A间的电势差记为U BA。

(3)电势差有正负，电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，如U AB＝－6 V，说明B点的电势比A点的电势高6_V。

[典例精析]【例1】下列说法正确的是( )A．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关B ．电势差是一个矢量，因有正、负值C ．由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D ．A 、B 两点的电势差是恒定的，不随零电势面的不同而改变，所以U AB ＝U BA解析电势具有相对性、与零电势点的选择有关。