选修3-1 第一章 静电场-1.5电势差.doc

学科教师辅导讲义 年 级： 高二 辅导科目： 物理 课时数： 课 题 电势差 教学目的 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。 教学内容 一、课前提问 (一)静电力做功的特点 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。 电势能 1、电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。 2、静电力做功等于电势能的变化量（静电力做功改变电势能）。 （三）电势 （相当于高度） 1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。 2、公式：（与试探电荷无关） 伏特（V） 3、零电势位置的规定：大地或无穷远默认为零，电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择． 2、电势差与电势的关系： 【分析】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 3、静电力做功与电势差的关系 【分析】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 【归纳】电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。 点评：知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 典型例题 【例1】带电量为3×10－6C 的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功6×10－4J，已知B点电势为50V，则： （1）电势能的变化 ； （2）A点的电势A= ； （3）把电量为－ 3×10－6C的电荷放在A点的电势能 。 【例2】在图2中a、b和c表示点电荷Q的电场中的三个等势面，它们的电势分别为、、。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则它经过等势面c的速率为多少？ 【例3】匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形。AB=4cm，BC=3cm，把电荷量为q=－2×10－10C的点电荷从A点移到B时，电场力做功4.8×10－8J，从B点移到电C点时，克服电场力做功4.8×10－8J，若取B点的电势为零，求AC两点的电势和场强的方向。 【例4】在右图中，实线是等势面，一个电子以速度v0向场源运动，其轨迹如虚线所示，则： （1）场源电荷带什么电？ （2）比较a、b、c三点电势的高低。 （3）比较电子在a、b、c三点动能的大小。 三、课堂练习 如图所示，Q是带电的点电荷，和为其电场中的两点。若E1、E2为、两点的电场强度的大小，1、2为、两点的电势，则( ) A、E1＞E2，12　E1＞E2，12 C、E1＜E2，12　　E1＜E2，12 2、A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m。在库仑力作用下，B由静止开始运动。已知初始时，A、B间的距离为d，B的加速度为a。经过一段时间后，B的加速度变为a/4，此时A、B间的距离应为_____。已知此时B的速度为v，则在此过程中电势能的减少量为_____。 3、有一个带电量的点电荷，从电场中A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10－4J，从B点移到C点的过程中，电场力做功9×10－4J，问：若以B点的电势为零，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？ 4、在某电场中，把5.0×10－8C的电荷由A点移到B点，电场力做功6.0×10－3J．则A．A、B两点间的电势差是1.2×10 5VB．A、B两点间的电势差是3.0×10－10VC．若在A、B两点间移动2.5×10－8C的电荷，电场力将做功3.0×10－3JD．若在A、B两点间移动2.5×10－8C的电荷，电场力将做功3.0×10－17J、将一电量为1.6×10－8C的负电荷在电场中从A点移动到B点，克服电场力做功为6.4×10－6J，则AB两点间电势差为______V。＜，用EA、EB、UA、UB分别表示A、B两点的场强和电势，则 （ ） A.EA一定大于EB ，UA一定大于UB B.EA不一定大于EB ，UA一定大于UB C.EA一定大于EB ，UA不一定大于UB D.EA不一定大于EB ，UA不一定大于UB （等量同种电荷电场线的特点、判断电势的高低