资源简介

课
时
教
案
第
10
单元
第
3
案
总第
8
案
课题：
§10.
2.1
电势差
【教学目标与核心素养】
1．理解电势差，知道电势与电势差的关系，知道电势差与零电势点选择无关
2．掌握电势差的表达式，知道电势差的正负的含义
3．能用进行相关计算
【教学重点】
1．电势差的理解
2．的灵活应用
【教学难点】
1．的灵活应用
【教学过程】
复习：
①什么是电势？
②什么是电势能？
引入：电势的高低与零势面的选取有关，但两点之间电势的差值却不因零势面选取的改变而改变，在物理学中往往比电势更重要。
电势差
移动电荷q，电场力做功
①
②
由①②得：
③
匀强电场中：由
得：
④
反映两点间的性质，把和的比值称A、B两点间的电势差
1．定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差。其值称电压。
定义式：UAB
=φA
?φB
（代入符号运算）
①数值上等于单位正电荷从A移到B电场力做的功。
②若已知两点间的电势差，可据求出电场力的功，不必考虑电场力和移动路径，与是否是匀强电场无关。
2．单位：V
说明：
⑴UAB由电场中两点的位置决定，与是否移动电荷无关。
⑵绝对性，与零势面的选取无关。
⑶标量：正负表示电场中两点电势的高低，
UAB
=-UBA
，UAC=
UAB+
UBC
总结求电势差的方法：
①电势之差
②
③或
例1．对于电场中A、B两点，下列说法正确的是（
C
）
A.电势差的定义式，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点移到B点电场力所做的功
C.将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V
D.电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
2．下列说法正确的是（
BC
）
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UAB=UBA
二、等势面（形象的描绘电场）
1.等势面：电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。
2.特点：
⑴同一等势面上，各点电势相等。
⑵电荷在同一等势面上移动，静电力不做功。（从电势能的变化分析，得出静电力与速度垂直，即电场线与等势面垂直）
⑶电场线跟等势面垂直，由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
⑷等势面不相交。
⑸等差等势面越密的地方，场强越大。
⑹同一等势面上，场强可能不相等。
注：在没有特殊说明的情况下，等势面均是指等差等势面
3.几种典型电场的等势面
⑴点电荷电场中的等势面：以点电荷为球心的一蔟球面
⑵等量异种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面
⑶等量同种点电荷电场中的等势面：是两簇对称曲面
⑷匀强电场的等势面：是垂直于电场线一蔟平面
⑸形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面
完成教材P34思考与讨论。
由
D得电场中某点的电势能不仅与电势有关，还与电性有关。
(
A
B
C
D
·
E
F
O
)3．如图，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为，φA
=15V、φB
=3V、φC
=-3V，求φD
=？
解法1：连接AC、DE交与O点，由于是匀强电场，故有：UAC
=φA
–φC=18V
将AC三等分，得：φA=15V；φE=9V；φF=3V，因φB=3V连接BF，则BF为等势线，连接DE，则DE也为等势线，
所以：φD=φE=9V
法2：因为是匀强电场，且AB∥CD，故，所以φD=9V
结论：
1．匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线，直线上任意两点间的电势差与两点间的距离成正比。
2.平行四边形两对边的电势差相同
电势差与电势的区别与联系
电势φ
电势差UAB
=
φB
?
φA
区别
⑴（电场中某点的）电势与零势点的选取有关
⑵电势由电场本身决定，
反映电场的能的性质
⑶相对性
⑷标量，可正可负，正负号相对零电势面而言
⑴（电场中两点间的）电势差与零势点的选取无关
⑵电势差由电场和这两点的位置决定，
⑶绝对性
⑷标量，可正可负，正负号反映φA、φB的高低
联系
⑴电场某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的电势差
⑵电势与电势差的单位相同，均为伏特（V）
小结：
作业：课
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10
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总第
9
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课题：
§10.
2.2
电势差（习题课）
【教学目标与核心素养】
1．理解电势差，知道电势与电势差的关系，知道电势差与零电势点选择无关
2．掌握电势差的表达式，知道电势差的正负的含义
3．能用进行相关计算
【教学重点】
1．电势、电势能、电势差的理解
2．电势、电势能、电势差的综合应用
【教学难点】
1．电势、电势能、电势差的综合应用
【教学过程】
复习：
①什么是电势？
②什么是电势能，怎样求电势能。
③什么是电势差，怎样求电势差。
例题：
1．如图所示，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Uab=Ubc，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（
ABD
）
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
2．如图是一簇未标明方向、由单一点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可判断出该带电粒子?（
BCD
）
A.电性与场源电荷的电性相同
B.在a、b两点所受电场力大小Fa>Fb
C.在a、b两点时速度大小va>vb
D.在a、b两点的电势能Ea3．如图（甲）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点。放在A、B两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图（乙）所示。以x轴的正方向为电场力的正方向，则（
BD
）
A.点电荷Q一定为正电荷
B.点电荷Q在AB之间
C.
A点的电势比B点的电势高
D.
A点的电场强度大小为×103N/C
7．如图，a、b带等量异号电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点由一定的初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中的实线。不计粒子的重力，则在飞越该电场的整个过程中（ABD）
A.该粒子带负电
B.该粒子的动能先增大后减小
C.该粒子的电势能先增大后减小
D.该粒子运动到无穷远处时，其速度大小仍为v0
8．如图在正点电荷Q形成的电场中，已知a、b两点在同一等势面上，甲、乙两个带电粒子的运动轨迹分别为acb和adb曲线，两个粒子经过a点时具有相同的动能。由此可以判定（
BCD）
A.甲粒子经过c点时与乙粒子经过d点时具有相同的动能
B.甲、乙两粒子带异号电荷
C.若取无穷远处为零电势，则甲粒子经过c点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能
D.两粒子经过b点时具有相同的动能
9．如图虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将粒子M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势低于c点。若不计重力，则（
BD
）
A．M带正电荷，N带负电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C．N在从O点运动到a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
11．如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为v.试求：
⑴小物块与斜面间的动摩擦因数μ
⑵匀强电场场强E的大小
12．在电场强度为E=104N/C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10－6C带正电的小球，细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动（图1）．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，电场力对小球作功多少？A、B两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B点时的速度多大？取g=10m/s2
13．如图所示，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
.求：
⑴小球由A到B的过程中静电力做的功．
⑵AC两点的电势差．
小结：
作业：

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