高中物理人教版選修3-1 1.5 電勢差
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,歡迎進入物理課堂,第五節(jié)電勢差,課標解讀1.理解電勢差的概念,知道電勢差與零勢點選取無關(guān).2.能夠根據(jù)電勢差UAB計算電荷q在電場中移動時,電場力所做的功WAB=UABq.3.能夠根據(jù)電荷q在電場中移動時電場力所做的功WAB計算電勢差UAB=,課前自主學習一?電勢差1.定義:電場中兩點電勢的差值叫做這兩點的電勢差,它與零勢點的選取無關(guān).2.定義式:電場中A點的電勢記為φA?B點的電勢記為φB,則AB兩點電勢差表示為UAB=φA-φB.3.電勢差的單位與電勢的單位相同為伏特,電勢差是標量,但有正負,UAB>0表示A點的電勢比B點電勢高.,二?靜電力做功與電勢差的關(guān)系1.電荷q在電場中從A點移動到B點,A?B兩點間的電勢差為UAB,則靜電力做的功WAB=qUAB該公式適用于任何電場.2.電場力做的功和電勢差的關(guān)系式:WAB=qUAB,應用時要注意各物理量的正負.若q為負,UAB為負,則靜電力做的功為正功,若q為負,UAB為正,則靜電力做的功為負功.,知識梳理圖,課堂互動探究一?電勢差:在電場中兩點的電勢之差叫做電勢差,也叫電壓.定義式:設(shè)電場中A點電勢為φA,B點電勢為φB,則它們之間的電勢差可表示成UAB=φA-φB或UBA=φB-φA.電勢差是標量,單位:伏,符號:V.電場中兩點間電勢差與電勢零點選取無關(guān),就好像兩點的高度差與零勢點的選取無關(guān)一樣.,電勢差雖為標量,但有正負之分,因此談到電勢差時,必須明確是哪兩點的電勢差,因為UAB=-UBA.如UAB=8V,表明A點電勢比B點電勢高8伏,而UBA=-8V,表明B點電勢比A點電勢低8伏.,二?電勢和電勢差的比較,,以上電勢和電勢差的關(guān)系跟重力場中高度h與高度差Δh的關(guān)系類似.,三?電勢差與電場力做功的關(guān)系1.正確理解電勢差UAB=定義式UAB=式中UAB為A?B兩點間的電勢差,WAB為q從初位置A運動到末位置B時靜電力所做的功,計算時W與U的角標要對應.,2.電場力做功的求解方法(1)WAB=qUAB既適用于勻強電場,又適用于非勻強電場.(2)W=qEd適用于勻強電場,公式中d表示初末位置間沿電場線方向的距離.(3)WAB=EPA-EPB=-ΔEP適用任何電場.以上三個公式可以相互推導,應用時注意它們的適用條件.,3.各物理量的符號問題.(1)WAB?UAB?q均可正可負,WAB取正號表示靜電力做正功,WAB取負號表示靜電力做負功;UAB取正號表示φA>φB,UAB取負號表示φAEB,點電荷+q在A點受的電場力比在B點受的電場力大,故A錯誤.從B向A移動+q,電場力做正功,電勢能減小,即+q在B點電勢能比在A點大,故B錯誤.,從B到D移動電荷量為+q的電荷,靜電力做功WBD=qUBD,從C到A所做的功是WCA=qUCA,因為UBD=UCA,故WBD=WCA,即C錯誤.從B到C移動+q,電場力應做正功,D正確.答案:D,3.對于電場中A?B兩點,下列說法正確的是()A.電勢差的定義式UAB=說明兩點間的電勢差UAB與電場力做功WAB成正比,與移動電荷的電荷量q成反比B.A?B兩點間的電勢差等于將正電荷從A點移到B點電場力所做的功C.將1C電荷從A點移到B點,電場力做1J的功,這兩點間的電勢差為1VD.電荷由A點移到B點的過程中,除受電場力外,還受其他力的作用,電荷電勢能的變化就不再等于電場力所做的功,解析:根據(jù)電勢差的定義,電場中兩點間的電勢差等于將單位正電荷從一點移到另一點電場力所做的功,僅由電場及兩點位置決定,與移動的電荷量及做功的多少無關(guān)a,即U=也是比值定義式,所以A錯誤,B錯誤,C正確.電勢能的變化惟一決定于電場力做的功,與其他力是否做功,做多少功都沒有關(guān)系,D錯誤.答案:C,4.關(guān)于靜電場中某點電勢的正?負,以下說法中正確的是()A.電勢的正?負取決于把電荷從零電勢點移動到該點的過程中電場力所做功的正?負B.電勢的正?負取決于場源電荷的正?負,若該點處在正電荷周圍的靜電場中,其電勢一定為正,與零電勢點的選取無關(guān)C.電勢的正?負取決于零電勢點的選取,負電荷形成的電場中某點的電勢也可能為正D.電勢的正?負取決于該點所放電荷的正負,解析:對于某一確定的靜電場而言,其中各點電勢的高低分布是確定的,與該點放不放電荷,所放電荷的電性及電量均無關(guān),故A?D選項不正確;但由于電勢具有相對性,電場中某一點的正?負還與零電勢點的選取有關(guān),故B選項不正確,C選項正確.答案:C,5.如圖,三個等勢面上有a?b?c?d四點,若將一正電荷由c經(jīng)a移到d點,電場力做正功W1;若由c經(jīng)b移到d點,電場力做正功W2,則W1與W2,c?d兩點電勢φc?φd關(guān)系為()A.W1>W2,φc>φdB.W1φd,解析:c→a→d:W1=qUad>0,因為q>0,所以Uad>0,即φc>φd.c→b→d:W2=qUad,所以W1=W2,故D正確.答案:D,6.如圖所示為某電場中的等勢面,則UAC=____________,UBC=____________,UCA=____________,UAB=____________.,4V,4V,-4V,0,解析:由圖可知φA=φB=10V,φC=6V.則UAC=φA-φC=10V-6V=4V.UBC=φB-φC=10V-6V=4V.UCA=φC-φA=6V-10V=-4V.UAB=φA-φB=10V-10V=0.,提升能力7.在電場中把一個電荷量為610-6C的負電荷從A點移到B點,克服電場力做功310-5J,再將電荷從B點移到C點,電場力做功1.210-5J,求A與B?B與C?A與C間的電勢差.解析:這是一個直接應用電勢差的定義式計算的題目,解題的關(guān)鍵是注意電場力的功?電荷?電勢差正負值之間的關(guān)系,如把這三個量值及其正?負號都代入,結(jié)果是統(tǒng)一的.,根據(jù)電場力做功和電勢差的關(guān)系得:UAB=UBC=所以UAC=UAB+UBC=5V+(-2V)=3V.,答案:5V-2V3V,8.如圖所示,實線表示一簇關(guān)于x軸對稱的等勢面,在軸上有A?B兩點,則以下說法正確的是(),A.A點場強小于B點場強B.A點場強方向指向x軸負方向C.A點場強大于B點場強D.A點電勢高于B點電勢,解析:由電場線與等勢面的關(guān)系可知電場線一定與等勢面垂直,且從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,作出相對應的電場線分布,如圖所示,則可知A?B兩點處的場強方向應與x軸同向,由電場線的疏密可知,A點處的場強EA小于B點處的場強EB,故正確答案為A?D項.答案:AD,9.(2010四川卷)如圖所示,圓弧虛線表示正點電荷電場的等勢面,相鄰兩等勢面間的電勢差相等.光滑絕緣直桿沿電場方向水平放置并固定不動,桿上套有一帶正電的小滑塊(可視為質(zhì)點),滑塊通過絕緣輕彈簧與固定點O相連,并以某一初速度從M點運動到N點,OM下載提示(請認真閱讀)
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