最新人教版3-1--电势差.ppt课件
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(人教版)选修3-1物理:1.5《电势差》ppt课件
第一章
5
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教版 · 物理 · 选修3-1
课堂知识构建
第一章
5
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第一章
5
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考点题型设计
第一章
5
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2.电势差法 WAB=qUAB
第一章
5
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3.电势能变化法 WAB=EpA-EpB 4.动能定理法 W电场力+W其他力=ΔEk。
[ 特别提醒 ]用 WAB = qUAB求电场力做功时,不必考虑静电
力的大小和电荷移动的路径,对于静电力是变力时,也同样适 用。
成才之路 · 物理
人教版 · 选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
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第一章
静电场
第一章
静电场
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第一章
5 电势差
第一章
静电场
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所以 φN=5V
答案:-2V;5V;-7V 点评:本题采用多种解法,可以开阔学生的视野,培养他 们解答实际问题的能力。在求电势差时,应考虑电势差的正 负。这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处。
第一章 5
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好用1.5《电势差》课件(新人教版 选修3-1)
Ep
大,-q在φ高处Ep小)。
2、电势的高低与参考点的选取有关,但电势差 与参考点的选取无关。(这一关系类似于高 度与参考平面的选取有关,高度差与参考平 面的选取无关。)
巩固练习:
1、(P25之3)
2、如图所示,在正的点电荷Q的电场中有a、b两点,
它们到点电荷Q的距离 r1<r2 。若a、b两点间的电势 差为100V,将二价负离子由a点移到b点是电场力对 电荷做功还是电荷克服电场力做功?做功多少? 解:Wab=qUab= -2×1.6×10-19×100J = -3.2×10-17J <0 故是电荷克服电场力做了=(-200+50)V= -150V (3)因为克服电场力做功6×10-4J,所以电势能增 加了6×10-4J。 (4)EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
4、如图所示是某电场中的一簇等势面,甲等势面的电 势为90V,乙等势面的电势为-10V,各相邻等势 面间的电势差相等。(l)将q=+1×10-8 C的电荷从A点 移到B点,电场力做功 ;(2)将 - 1 ×10-8 C 的电荷从A点移到C点,电场力做功 ; (3)在图中定性画出几条电场线. 甲 · A 解:(1) · WAB=qUAB=qU甲乙 · B =1×10-8×[90-(-10)]J 乙 · C -6J =1×10 (2)WAC=qUAC=-q· AB=-2×10-6J 2U (3)由电场线与等势面垂直,可画 出如右图所示的几条电场线。
• (3)电势差是标量。其正负表示大小。
我们知道,处于静电平衡状态的导体是一个等势体,若导体 上各点存在电势差,则电荷就要定向移动,电场力就要作功。可 见,电势差与电功有一定的关系。
2、电场力做的功(电功):WAB E pA E pB qUAB
陕西省榆林市横山中学人教版高二物理选修3-1第一章第五节电势差PPT课件(共33张PPT)(完美版下载)
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。 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
A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关 B.电势差是个标量,但是有正负之分 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. AB两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而 改变,所以UAB=UBA
2.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是 C
W 静电力+W 其他力=ΔEk
注意问题 (1)适用于匀强电场 (2)d 表示沿电场线方向的距离 (1)既适用于匀强电场也适用 于非匀强电场 (2)既适用于只受电场力的情 况,也适用于受多种力的情况
例1:在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电 力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做 功-4.0 ×10-7J.
电势差 U
电势能与电荷量 静电力做功与电荷量的
区
定义
比值 φ=Eqp
比值 U=Wq
别
由电场和在电场 由电场和场内两点位置
决定因素
中的位置决定 决定
1.电场力做功的求解四法
四种求法
表达式
功的定义
W=Fd=qEd
功能 关系 电势差法 动能定理
(1)WAB=EpA-EpB (2)WAB=-ΔEp WAB=qUAB
一、电势差和电势的关系 二、电势差和静电力做功的关系 三、电势差和电场强度的关系
A.电势差和电势一样,是相对量,与零点的选取有关 B.电势差是个标量,但是有正负之分 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. AB两点的电势差是恒定的,不随零电势点的不同位置而 改变,所以UAB=UBA
2.对于电场中A、B两点,下列说法中正确的是 C
W 静电力+W 其他力=ΔEk
注意问题 (1)适用于匀强电场 (2)d 表示沿电场线方向的距离 (1)既适用于匀强电场也适用 于非匀强电场 (2)既适用于只受电场力的情 况,也适用于受多种力的情况
例1:在电场中把2.0 ×10-9C的正电荷从 A点移到B点,静电 力做功1.5 ×10-7J.再把这个电荷从 B点移到 C点,静电力做 功-4.0 ×10-7J.
电势差 U
电势能与电荷量 静电力做功与电荷量的
区
定义
比值 φ=Eqp
比值 U=Wq
别
由电场和在电场 由电场和场内两点位置
决定因素
中的位置决定 决定
1.电场力做功的求解四法
四种求法
表达式
功的定义
W=Fd=qEd
功能 关系 电势差法 动能定理
(1)WAB=EpA-EpB (2)WAB=-ΔEp WAB=qUAB
一、电势差和电势的关系 二、电势差和静电力做功的关系 三、电势差和电场强度的关系
人教版高中物理选修3-1:电势差_课件5
单位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ伏特(V)
思
考
电势与零势能参考点有关,那么电势差呢?
与
讨 论
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B, 则A、B两点间的电势差U AB为多少?B、A两 点的电势差U BA为多少?它们之间有什么关系
呢?
电势差有正、负之分吗?如果有,它的正、 负表示什么意思呢?
在一个确定的电场中,如果不放入电荷,任
电势差
•比值定义法:
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WAB与电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB
•定义式:
U
AB
WAB q
单位:伏特(V),1V=1J/C
•物理意义:电势差的值为电场力作用下两点间移
动一库仑的正电荷电场力所做的功。
思
考
与
我们给出了电势差的两个定义及两个公式,那么 U AB
(1)UAB等于多大?
(2)电场线的方向如何?
(3)如在电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负电 荷从B移到C点,电场力做功多大?
“高压”指的是什么呢? 为什么小鸟 “安然无恙 ”呢?
OK,让我们一起学完本节课,打开心灵之窗吧
电势差
电势差
1 环节一: 温习旧知 2 环节二:认识电势差 3 环节三:探究电势差 4 环节四:学以致用
电势差
温 电势具有相对性,与参考点的选择有关!
习
旧
E
知
2V 1V 0V -1V
3V 2V 1V 0V AB C D 电
何两点间是否有电势差?如果有,电势差的 值是否是恒定的呢?
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B
15V 5V AB
思
考
电势与零势能参考点有关,那么电势差呢?
与
讨 论
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B, 则A、B两点间的电势差U AB为多少?B、A两 点的电势差U BA为多少?它们之间有什么关系
呢?
电势差有正、负之分吗?如果有,它的正、 负表示什么意思呢?
在一个确定的电场中,如果不放入电荷,任
电势差
•比值定义法:
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WAB与电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB
•定义式:
U
AB
WAB q
单位:伏特(V),1V=1J/C
•物理意义:电势差的值为电场力作用下两点间移
动一库仑的正电荷电场力所做的功。
思
考
与
我们给出了电势差的两个定义及两个公式,那么 U AB
(1)UAB等于多大?
(2)电场线的方向如何?
(3)如在电场中有另一点C,已知UAC=500V,若把这一负电 荷从B移到C点,电场力做功多大?
“高压”指的是什么呢? 为什么小鸟 “安然无恙 ”呢?
OK,让我们一起学完本节课,打开心灵之窗吧
电势差
电势差
1 环节一: 温习旧知 2 环节二:认识电势差 3 环节三:探究电势差 4 环节四:学以致用
电势差
温 电势具有相对性,与参考点的选择有关!
习
旧
E
知
2V 1V 0V -1V
3V 2V 1V 0V AB C D 电
何两点间是否有电势差?如果有,电势差的 值是否是恒定的呢?
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B
15V 5V AB
【最新】高中物理选修3-1课件(人教版):1.5电势差(共75张PPT).ppt
上其正负号。
1.如图所示,MN 为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点 a、 b,今将一电荷+q 从 a 移到 b 则( )。
A.电场力做正功,+q 的电势能增加 B.电场力做负功,+q 的电势能增加 C.电场力做正功,+q 的电势能减少 D.电场力做负功,+q 的电势能减少
【答案】C
2.(多选)下列关于电势差和电场力做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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
功与电势能改变的关系。
教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础 上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的 类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用 ——静电力做功的计算、电场中的功能关系。
导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山 过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置 有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的 高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧!
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
1.如图所示,MN 为电场中某一条方向向右的电场线,在线上取两点 a、 b,今将一电荷+q 从 a 移到 b 则( )。
A.电场力做正功,+q 的电势能增加 B.电场力做负功,+q 的电势能增加 C.电场力做正功,+q 的电势能减少 D.电场力做负功,+q 的电势能减少
【答案】C
2.(多选)下列关于电势差和电场力做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
(3)电势的相对性是指电场中某点的电势的数值与电势零点的 选择有关。由以上分析可以看出,虽然相对于不同的电势零点,电场 中同一点的电势是不同的,但两点间的电势差却保持不变,与电势零 点的选取无关。由于同一等势面上各点电势相等,所以任意两点间的 电势差都为零。
(4)由 UMN=φM-φN 和 UNM=φN-φM 可知 UMN=-UNM,如果 M、N 两点间的 电势差 UMN 为正,即意味着 M 点电势高于 N 点,如果 M、N 两点间的电 势差 UMN 为负,即意味着 M 点电势低于 N 点。
功与电势能改变的关系。
教学建议:本书需要安排一个课时教学。首先,在学生已有基础 上引导学生了解为什么要提出电势差概念,再采用电场与重力场的 类比,用类比法研究电场,给出电势差的定义,最后讲电势差的应用 ——静电力做功的计算、电场中的功能关系。
导入新课:电场和重力场在很多情况下可以进行类比,我们爬山 过程中前后位置有个高度差,那么电场中电荷移动过程中前后位置 有个什么差?对了,就是电势差。电场中的电势就类似于重力场中的 高度,让我们在这种类比中进一步理解电势差吧!
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
物理:1.5《电势差》基础知识讲解课件(新人教版选修3-1)
(3)利用公式UAB= 和WAB=qUAB 时,各量的正、负号有两种处理方法 ①带正、负号进行运算,根据计算结 果的正、负判断电势高低或功的正、负. ②只将绝对值代入公式运算,例如计 算WAB,无论q、UAB正负,只将它们的绝 对值代入公式.若要求WAB的正负,可根据 静电力方向和位移方向的夹角判定.
电势φ (1)电场中某点的电势 与零电势点的选取有 关(一般取无限远处或 地球的电势为零电势) (2)电势由电场本身决 定,反映电场的能的 性质 (3)相对量 电势差UAB=φA - φB (1)电场中两点 间的电势差与零 电势点的选取无 关 (2)电势差由电 场和这两点间的 位置决定 (3)绝对量
1.WAB=qE·d只适用于恒力F=qE做 功,与物体是否受其他力无关. 2.WAB=qUAB适用于任何电场(匀强 电场和非匀强电场),当q用电子所带电荷 量e为单位时,得到功的单位为eV(电子伏 特),1 eV=1.6×10-19 J. 3.动能定理适用于电荷只受静电力 作用时,W电=Ek2-Ek1.
第五节
电势差
学习目标:1.理解电势差的概念,知 道电势差与零电势点的选择无关. 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.知道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.
重点难点:应用UAB= 进行 有关计算. 易错问题:在应用UAB=WAB/q进行有 关计算时,各量的符号易出现错误.
概念 比较内容
电势差 是标量,正负不表 示方向,只表示高 低,UAB>0表示 φA>φB;UAB<0表示 φA<φB
高度差 是标量,正负不表示 方向,只表示高低, hAB>0表示hA>hB; hAB<0表示hA<hB
电势差 课件(人教版)
图 1-5-2
[审题指导] 第一步 抓关键点
关键点
获取信息
q≪Q
q可视为点电荷
B、C在以Q为圆心的圆周上 B、C两点等电势,UAC=UAB
第二步 找突破口
A 到 B 过程中,用动能定理求电场力的功 WAB 也就是 WAC,据电势差的定义式可求 UAC。
[解析] (1)因为杆是光滑的,所以小球从 A 到 B 的过程
电势φ
电势差U
电势能与电量的 电场力做功与电
定义 比值 φ=Eqp
量的比值 U=Wq
区 别
决定因素
由电场和在电场中 的位置决定
由电场和场内两点位置 决定
相对性
有,与零电势位置 无,与零电势位置的选
的选取有关
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) 系 标矢性 都是标量,且均具有正负
(2)对于电势差必须明确指出是哪两点间的电势差,而且先 后顺序不能乱。如 A、B 间的电势差记为 UAB,B、A 间的电势 差记为 UBA,而 UAB=-UBA。
(3)电势差为标量,有正、负之分,电势差的正负表示电场 中两点电势的高低。
(4)电场中两点间的电势差与零电势位置的选取无关。
2.电势差与电势的对比
(2)-m2gqh
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B ,由电势能与电势的关系 Ep
φ = __q_ 可 得 EpA = qφA , EpB = qφB 。 所 以 WAB = q(φA - φB)
= qUAB,所以有 UAB=WqAB。
物理意义 均是描述电场的能的性质的物理量
最新人教版高中物理选修3-1第一章《电势差》课件
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:WAB= EpA -EpB,
而 EpA=qφA,EpB=qφB。所以 WAB= q(φA-φB)
=q UAB 。
结论:电场力的功与运动路径无关,只与 初末位置电势差有关。
1.定义 电场中A、B两点间的电势差等于电—场—力
目标二、电势差与电场力做功的关系
思考1、在重力场中,物体沿不同路径从A点下
降到B点,重力做功WAB怎么求?
WAB = EPA – EPB
A
= mghA – mghB hA
= mg△h
B hB
结论:重力的功只与初末位置的高度差有 关,与运动路径无关。
类比问题1、在电场中,电场力的功 与电势差之间又有什么关系呢?
电势差
学习目标
探究电势差和电势之间的关系 探究电势差与电场力做功的关系
类比法
电势 电势差 电场力的功
高度 高度差 重力的功
问题与讨论
目标一、电势差与电势之间的关系 思考1、在重力场中,某点的高度与 测量起点有关。若选择不同的测量 起点,某一位置的高度变不变?
变
思考2、两点之间的高度差变不变?
不变
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.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0
C.电势差的定义式中,UAB与移动电荷的电荷量q无关
D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动 到B点时电场力做的功
做的功与电荷量q的比值。
2、公式
WAB qU AB
U AB
功与电势能变化的关系可得:WAB= EpA -EpB,
而 EpA=qφA,EpB=qφB。所以 WAB= q(φA-φB)
=q UAB 。
结论:电场力的功与运动路径无关,只与 初末位置电势差有关。
1.定义 电场中A、B两点间的电势差等于电—场—力
目标二、电势差与电场力做功的关系
思考1、在重力场中,物体沿不同路径从A点下
降到B点,重力做功WAB怎么求?
WAB = EPA – EPB
A
= mghA – mghB hA
= mg△h
B hB
结论:重力的功只与初末位置的高度差有 关,与运动路径无关。
类比问题1、在电场中,电场力的功 与电势差之间又有什么关系呢?
电势差
学习目标
探究电势差和电势之间的关系 探究电势差与电场力做功的关系
类比法
电势 电势差 电场力的功
高度 高度差 重力的功
问题与讨论
目标一、电势差与电势之间的关系 思考1、在重力场中,某点的高度与 测量起点有关。若选择不同的测量 起点,某一位置的高度变不变?
变
思考2、两点之间的高度差变不变?
不变
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.把正电荷从A点移到B点电场力做正功,则有UAB>0
C.电势差的定义式中,UAB与移动电荷的电荷量q无关
D.电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动 到B点时电场力做的功
做的功与电荷量q的比值。
2、公式
WAB qU AB
U AB
人教版高中物理必修三 《电势差》PPT课件
3.电-势U差B的A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________相加。
4.电势差的单位:在国际单位制中,电势差与电势的单位相同,均为________,符号是V(1)电场中两点的电势越高,电势差越大。( )
(1)电荷在A、B两点具有的电势能分别为多少?此过程静电力做功WAB为多
少?
(2)由上述问题可以得出静电力做功与电势差之间有什么样的关系?
第七页,共五十八页。
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:WAB=___E_p_A_-__Ep__B__,由电势能与电势的关系 φ=Eqp可得 EpA=qφA, EpB=qφB。所以 WAB=q(φA-φB)=__q__U_A_B__,所以有 UAB=WqAB。
数值关系
UAB=φA-φB,当φB=0时,UAB=φA
联
单位
相同,均是伏特(V)
系
标矢性
都是标量,且均具有正负
物理意义
均是描述电场的能的性质的物理量
第十六页,共五十八页。
[试题案例] [例1] (多选)关于电势差UAB和电势φA、φB的理解,正确的是( )
A.UAB表示B点相对于A点的电势差,即UAB=φB-φA B.UAB和UBA是不同的,它们有关系UAB=-UBA C.φA、φB都可以有正、负,所以电势是矢量
(2)同样地,在电场中选择不同的电势零点时,不同位置的电势和两个位置的电势差又会 有怎样的变化?
第四页,共五十八页。
1.定义:电场中两点间电势的________叫作差电值势差,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,则A、B两点之间的电势差为:UAB=
人教版3-1电势差课件
05 电势差的应用
CHAPTER
电源电动势与内阻的测量
测量原理
注意事项
根据闭合电路欧姆定律,通过测量电 源在不同负载下的电压和电流,计算 电动势和内阻。
实验中要保证电路连接正确,避免短 路和断路,同时要注意保护电源和电 流表、电压表等仪器的安全。
测量方法
采用伏安法、电桥法等方法进行测量 ,根据实验数据绘制U-I图像,求出电 动势和内阻。
电场线与电势差的关系
总结词
描述电场线与电势差的关系
详细描述
在匀强电场中,沿着电场线方向移动正电荷时,其电势能逐渐减少,因此该方向 上电势降低;相反,沿着电场线方向移动负电荷时,其电势能逐渐增加,因此该 方向上电势升高。因此,沿着电场线方向,电势差逐渐减小。
04 电势差的测量
CHAPTER
测量方法
电势差与电流表电压表的关系
电势差对电流表的影响
电流表的工作原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用 ,而电势差是电流存在的必要条件。因此,电流表的指针 偏转程度与电势差的大小有关。
电势差对电压表的影响
电压表的工作原理是利用电场力来测量电压。电势差越大 ,电场力越大,电压表的指针偏转程度也越大。
注意事项
03 电势差与电场线的关系
CHAPTER
电场线的概念
总结词
描述电场中电势的分布情况
详细描述
电场线是用来描述电场中电势分布情况的假想线,它们从正电荷或无限远出发 ,终止于负电荷或无限远,不与电场线垂直的等势面上的点电势相等。
电场线的特点
总结词
描述电场线的特性
详细描述
电场线具有以下特性:越密集的地方电场强度越大,越稀疏的地方电场强度越小;电场线不会相交,因为同一时 刻不同位置的电势不可能相同;电场线不会终止于负电荷,因为负电荷周围存在负电势;电场线总是从正电荷或 无限远出发,终止于负电荷或无限远。
高中物理 第1章 5电势差课件 新人教版选修3-1
自 主 学 习 · 基 础 知 识
5
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
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解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 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.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电 势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系.(重点) 3. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会 应用静电力做功的公式进行计算.(难点)
到 B 点,静电力做功为( )
A.2.0×10-8 J
B.-2.0×10-8 J
C.1.60×10-7 J
D.-4.0×10-8 J
图 1-5-3
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35
【解析】 由 WAB=qUAB 得 WAB=-1.0×10-8×2 J=- 2.0×10-8 J,故选项 B 正确.
【答案】 B
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【答案】 (1)200 -300 100 (2)200 300 -6×10-4 -9×10-4
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23
学生分组探究二 对公式 UAB=WqAB和 WAB=qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问,破解疑难 1.静电力做功与电势差有何关系? 2.公式 UAB=WqAB的适用范围?
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2
电势差
[先填空] 1.定义:电场中两点间 电势 的差值,也叫电压. 2.表达式:若 A 点电势为 φA,B 点电势为 φB.
则 UAB= φA-φB ;UBA= φB-φA .
3.单位: 伏特 ,符号 V .
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3
[再思考] 电势差由什么来决定?与电场中有无试探电荷是否有关? 与零电势位置的选取有关吗? 【提示】 电势差由电场中的两点位置来决定,与有无试探 电荷无关;与零电势的位置选取也无关.
5
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
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解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 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.掌握两点间电势差的表达式,知道两点之间电 势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系.(重点) 3. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系,会 应用静电力做功的公式进行计算.(难点)
到 B 点,静电力做功为( )
A.2.0×10-8 J
B.-2.0×10-8 J
C.1.60×10-7 J
D.-4.0×10-8 J
图 1-5-3
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【解析】 由 WAB=qUAB 得 WAB=-1.0×10-8×2 J=- 2.0×10-8 J,故选项 B 正确.
【答案】 B
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【答案】 (1)200 -300 100 (2)200 300 -6×10-4 -9×10-4
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23
学生分组探究二 对公式 UAB=WqAB和 WAB=qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问,破解疑难 1.静电力做功与电势差有何关系? 2.公式 UAB=WqAB的适用范围?
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2
电势差
[先填空] 1.定义:电场中两点间 电势 的差值,也叫电压. 2.表达式:若 A 点电势为 φA,B 点电势为 φB.
则 UAB= φA-φB ;UBA= φB-φA .
3.单位: 伏特 ,符号 V .
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3
[再思考] 电势差由什么来决定?与电场中有无试探电荷是否有关? 与零电势位置的选取有关吗? 【提示】 电势差由电场中的两点位置来决定,与有无试探 电荷无关;与零电势的位置选取也无关.
人教版高中物理必修三《电势差》PPT优秀课件
(2)A点电势比B点电势高75V;C点电势比B点电势高200V;C点电势
比A点电势高125V;
(3)静电力做正功1.875×10-7J;
三、等势面
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
1.等势面越密的位置,电场强度越大。
(1)观察等势面与电场线的疏密情况有什么特点?
2.等势面与电场线垂直,并且由电势高的等势面指向电势低
c
B .粒子从L到M的过程中,电场力做负功
b
a
C .粒子从K到L的过程中,电势能增加
L
D .粒子从L到M的过程中,动能减少
K
பைடு நூலகம்
M
N
典例分析
例2 如图所示,三个等差等势面上有a、b、c、d四点,若将一个正
电荷由c经a移动到d电场力做正功W1,若由c经b移动到d电场力做
正功W2,则( D )
A . > ,�� >
(1) A、B、C三点中哪点电势最高?哪点电势最低?
(2) A、B 间,B、C 间,A、C间的电势差各是多大?
(3) 把-1.5×10- 9 C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?
(4) 根据以上所得结果,定性地画出电场分布的示意图,标出A、
B、C三点可能的位置。
答案:
(1)C点电势最高,A点次之,B点电势最低
电势差的正、负表示两点电势的高低。
例如:当A点电势比B点高时,U AB 为正值,U BA 则为负
值。
思考:电势差的数值与零电势点是否有关?
与之前所学的哪个概念相似?
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
即:
或:
电势差公式:
人教版高中物理选修3-1第一章 1.5电势差:17张PPT
• (1)静电力做功多少?1.6×10-19J • (2)电势能是增加还是减少?增加或减少
多少? 减少1.6×10-19J • ( 涉3及能)到量如什还果么有只1能e一有V量=个静1变.单电6化×位力1?:0做-变1电9功J化子,多伏这少e一V过程中还
动能;增加1.6×10-19J
3.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点, 静电力做功1.5 ×10-7J。再把这个电荷从B点移到 C点,静电力做功-4.0×10-7J。
带电粒子由O运动到A,电 场力做负功,动能减小。
根根据据动 电能 场定 力理 做: 功W : W 012qmU O0v2A O - v0
计算得:UOA
mv02 2q
E
A
6.质量为m电荷量为q的点电荷,仅在静电力 作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点移动到B点, 其运动方向改变的角度为θ,AB的弧长为s,则 AB两点间的电势差是多少?AB 弧线上电场强 度E的大小?(不计电荷重力)
(1)求电势差UAB和UBC (2)求电势差UAC,若ABC在同一条电场线上并在
电场中标出A、B、C三点的可能位置 (3)如果把4.0×10-9C的电荷从该电场中A点移到B
点,静电力做功多少焦耳?
不要忘了正号或负号
学以致用
4. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷,从零势 点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点的
电势M =_______;若将该电荷从M点一到N点,电
场力做功14×10-8J,MN两点的电势差为UMN_____;
则N点的电势N =______。
答案:
-2V -7V 5V
严格按各量的数值正负代入公式求解:
由 WSMqU SM 得: 4 1 8 0 2 1 8 U 0 S,M
多少? 减少1.6×10-19J • ( 涉3及能)到量如什还果么有只1能e一有V量=个静1变.单电6化×位力1?:0做-变1电9功J化子,多伏这少e一V过程中还
动能;增加1.6×10-19J
3.在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点, 静电力做功1.5 ×10-7J。再把这个电荷从B点移到 C点,静电力做功-4.0×10-7J。
带电粒子由O运动到A,电 场力做负功,动能减小。
根根据据动 电能 场定 力理 做: 功W : W 012qmU O0v2A O - v0
计算得:UOA
mv02 2q
E
A
6.质量为m电荷量为q的点电荷,仅在静电力 作用下以恒定的速率v沿圆弧从A点移动到B点, 其运动方向改变的角度为θ,AB的弧长为s,则 AB两点间的电势差是多少?AB 弧线上电场强 度E的大小?(不计电荷重力)
(1)求电势差UAB和UBC (2)求电势差UAC,若ABC在同一条电场线上并在
电场中标出A、B、C三点的可能位置 (3)如果把4.0×10-9C的电荷从该电场中A点移到B
点,静电力做功多少焦耳?
不要忘了正号或负号
学以致用
4. 将一个电荷量为-2×10-8C的点电荷,从零势 点S移到M点要克服电场力做功4×10-8J,则M点的
电势M =_______;若将该电荷从M点一到N点,电
场力做功14×10-8J,MN两点的电势差为UMN_____;
则N点的电势N =______。
答案:
-2V -7V 5V
严格按各量的数值正负代入公式求解:
由 WSMqU SM 得: 4 1 8 0 2 1 8 U 0 S,M
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解析:
(1)正电荷从A移到B点,电场力做正功,所以A点电势比B点高。
正电荷从B移到C点,电场力做负功,所以C点电势比B点高。
但C 、 B间的电势差的绝对值比A、B的电势差的绝对值高,, 所以C点电势最高,A点次之,B点最低。 W AB U AB (2) A、B的电势差: q
=[(1.5×10-7)/(2.0×10-9)]V=75V
1、电势差与电势的关系
U AB A B
或者表示成 显然
15V 5V A B
0 C
-3V D
U BA B A
U AB U B A
(1)电势差是标量。其正负表示大小。
(2)电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。
(3) 电势差可正可负,当A点电势比B点高时,UAB为正;UBA为负。
B 、C的电势差:UBC=
WBC/ q
= -200V
A 、C的电势差:UAC= UAB + UBC = 75V-200V=-125V
(3) 把电荷q’ =-1.5×10-9C从A移到C点,静电力做功:
WAC= q’ UAC=( -1.5×10-9C )×(-125)J=1.875 ×10-7J
(4)电场分布示意图和A,B,C三点可能的位置如图
2、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,
A
B
WAB EPA EPB q A q B q( A B )
即
WAB qU A B
;
或
U AB
WAB q
思考题
1、UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗? 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗? 跟q、UAB都有关
5、电势差
2V 1V 0V -1V 3V 2V 1V 0V A B C D
E
电势和高度都具有相对性,与参考点的选择有 关,而高度差与参考点的选择无关。
电势差 电场中两点间电势的差值,也叫电压
15V 5V
A 0 C -3V D
B
设电场中A点的电势为 A ,B点的电势为 B 则有
U AB A B
课堂训练
2、如图所示的电场中,A、B两点间的 电势差UAB=20 V,将点电荷q= 2×10-9C,由A点移到B点,静电力所 做的功是多少 ?
WAB = -4.0×10-8J
课堂训练
3、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V, ψB= -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,增加或者减把电量为2.0×10-9C的正电荷从A移 到B点,电场力做功1.5×10-7J,再把这个正电荷 从B点移到C点,电荷克服电场力做功4.0×10-7J. 问: (1)A,B,C三点中哪点电势最高?哪点电势最低? (2)求AB间、BC间和AC间的电势差. (3)把- 1.5×10-9C电荷从A移到C点,电场力做多 少功? (4)根据以上结果,定性地画出电场分布的示意图, 标出A,B,C三点可能的位置。
• 电场力做功与路径无关,仅与电荷运 动始末位置有关。 • 沿电场线方向,电势降低。 • 电场力做多少的正功,电荷的电势能 减少多少;电场力做多少的负功,电 荷的电势能就增加多少。 • 电场线密的地方电场强度大,电场线 疏的地方电场强度小。
Ep
大,-q在φ高处Ep小)。
3、电势差和电势的区别与联系(名师面对面P22)
课堂训练
1、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WAB=4×10-11J。A、B两点间的 电势差UAB等于多少?B、A两点间的电势差UBA等于多少?
UAB=2V
UBA= -2V
课堂训练
5.关于电势差和电场力作功的说法中,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,电场力作的功是标量
D.在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势 差均为零
几个规 律:
C
A
B
E
小结:
W AB q
1、电势差U AB 和电势 q 都是描述电场的 能的性质的物理量,他们的大小都跟有无试 探电荷无关;而电势能的大小则与试探电荷 的电荷量有关( E p q ;+q在φ高处Ep 2、电势的高低与参考点的选取有关,但电势差 与参考点的选取无关。(这一关系类似于高度 与参考平面的选取有关,高度差与参考平面的选 取无关。)
WAB= -1.5×10-5 J
电势能增加,增加1.5×10-5J
4.在电场中一条电场线上有A、B两点,如图 所示.若将一负电荷q=2.0×10-7C,从A点 移至B点,电荷克服电场力做功4.0×10-4J. 试求: (1)电场方向; (2)A、B两点的电势差,哪一点电势高? (3)在这一过程中,电荷的电势能怎样变化? (4)如在这一电场中有另一点C,已知UAC= 500V,若把这一负荷从B移至C需要做多大 的功?是什么力做功?