2015年秋高中物理第1章第5节电势差新人教版选修3-1讲课.ppt

第5节　电势差 1．掌握电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关． 2．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．掌握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． 4．体会电势差的分析过程和计算时应注意的问题，培养严谨的科学态度． 要点一　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：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA． 3．单位：伏特，符号是V. 4．理解电势差的注意事项 (1)电势差是表示电场能的性质的物理量，只由电场本身的性质决定．电场中电势是相对的，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关； (2)讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差．A、B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA，且UAB＝－UBA； (3)电势差是标量，但电势差有正、负之分，且电势差的正、负表示电场中两点电势的高低，如UAB＝－6 V，表示A点的电势比B点的电势低6 V. 电势可以和高度类比，电势差可以和高度差类比．注意体会类比法的运用． 5．电势差与电势的区别和联系 电势差等于两点的电势之差，反过来，某点电势也可看成该点与零电势点的电势差，φA＝UAO，φO＝0. 静电力做功的计算方法 (1)根据电势能的变化与静电力做功的关系计算：静电力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化． (2)应用公式WAB＝qUAB计算，可求变力做功． (3)应用功的定义式求解匀强电场中静电力做的功W＝qEscosθ.注意：此法只适用于匀强电场． (4)由动能定理求解静电力做的功W电＋W其他＝ΔEk.即若已知动能的改变量和其他力做功的情况，就可由上述式子求解静电力做的功． 　　　　有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J，从B点移到C点时电场力做功9×10－4 J．求： (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如果B点电势为零，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？ (2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得， φA＝UAB＝200 V 由UBC＝φB－φC得， φC＝φB－UBC＝0－(－300) V＝300 V 电荷在A点的电势能EpA＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4 J， 电荷在C点的电势能EpC＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4 J. 【答案】　(1)200 V　－300 V　100 V (2)200 V　300 V　－6×10－4 J　－9×10－4 J 【分析】　借助功能关系可求出A到B的过程中电场做的功；因UAB＝UAC，求出UAB即可得UAC． 【方法总结】 此类问题往往涉及的力学规律较多，首先分析带电粒子受力情况，然后再分析各力做功情况及电势能、动能的变化，用动能定理求解，但要注意变力做功不能直接用W＝Flcosα计算． 　　　　　　　　　(2014·乐山一模)如图所示，长为L、倾角为θ＝30°的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则(　　) 解析：若电场是匀强电场，则小球沿斜面做匀速直线运动，如图所示： 只要电场力沿斜面向上的分力与重力沿斜面向下的分力相抵消，重 由上述分析，从A点到B点的过程中，电场力做正功，根据功能关系可知，电势能减少，小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，故C选项正确；若该电场是由AC边中垂线某点P上的点电荷＋Q产生的，且P点到A、B点的距离，PBPA，则B点的电势高于A点的电势，正电荷在电势高的地方电势能大，小球在B点的电势能大于A点的电势能，结论不正确，故D选项错误． 答案：BC 1．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，电场力所做的功 B．电场中两点的电势差与电场力对粒子做的功无关，仅由电场决定 C．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关 D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比 解析：两点间的电势差等于单位正电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功，故A选项错误；两点间的电势差与电场力做功无关，与放入的电荷无关，由电场决定，故B选项正确，D选项错误；电场力做功W＝qU ，由电荷量和两点间的电势差决定，故C选项错误． 答案：B 答案：BC A．从A点到C点，小球a做匀加速运动 B．小球a在C点的动能大于小球b在B点的动能 C．从A点到C点，小球a的机械能先减少后增加，但机械能与电势能之和不变 D．从A点到C点电场力对小球a做的功