2022年人教版高中選修3-1 第1章第5節(jié) 電勢(shì)差（教案）【知識(shí)與技能】1、理解電勢(shì)差是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量2、知道電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān)熟練應(yīng)用其概念及定義式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算3、知道電勢(shì)與電勢(shì)差的關(guān)系【過程與方法】培養(yǎng)學(xué)生的分析能力抽象思維的能力綜合能力【情感態(tài)度與價(jià)值觀】通過對(duì)原有知識(shí)的加工對(duì)新舊知識(shí)的類比、概括培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)自我更新的能力【教學(xué)過程】重難點(diǎn)一、電勢(shì)和電勢(shì)差1定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值叫做電勢(shì)差，也叫電壓2公式：UABAB，UBABA，UABUBA3單位：伏特，符號(hào)是V.4理解電勢(shì)差的注意事項(xiàng)(1)電勢(shì)差是表示電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，只由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定電場(chǎng)中電勢(shì)是相對(duì)的，而電勢(shì)差是絕對(duì)的，與零電勢(shì)的選取無關(guān)；(2)講到電勢(shì)差時(shí)，必須明確所指的是哪兩點(diǎn)的電勢(shì)差A(yù)、B間的電勢(shì)差記為UAB，而B、A間的電勢(shì)差記為UBA，且UABUBA；(3)電勢(shì)差是標(biāo)量，但電勢(shì)差有正、負(fù)之分，且電勢(shì)差的正、負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，如UAB6 V，表示A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低6 V.5電勢(shì)差與電勢(shì)的區(qū)別和聯(lián)系(1)電勢(shì)電勢(shì)差UABAB區(qū)別(1)(電場(chǎng)中某點(diǎn)的)電勢(shì)與電勢(shì)零點(diǎn)的選取有關(guān)(一般取無限遠(yuǎn)處或地球表面的電勢(shì)為零電勢(shì))(2)電勢(shì)由電場(chǎng)本身決定，反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)(3)相對(duì)量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)，正負(fù)號(hào)相對(duì)電勢(shì)零點(diǎn)而言(1)(電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的)電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān)(2)電勢(shì)差由電場(chǎng)和這兩點(diǎn)間的位置決定(3)絕對(duì)量(4)標(biāo)量，可正可負(fù)，正負(fù)號(hào)反映了A、B的高低聯(lián)系(1)電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于該點(diǎn)與電勢(shì)零點(diǎn)之間的電勢(shì)差(2)電勢(shì)與電勢(shì)差的單位相同，皆為伏特(V)電勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系(2)電勢(shì)電勢(shì)差U區(qū)別定義電勢(shì)能與電量比值：電場(chǎng)力做功與電量比值：U決定因素由電場(chǎng)和在電場(chǎng)中的位置決定由電場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)兩點(diǎn)位置決定相對(duì)性有，與零勢(shì)能點(diǎn)選取有關(guān)無，與零勢(shì)能點(diǎn)選取無關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UABAB，當(dāng)B0時(shí)，UABA單位相同，均是伏特(V)，常用還有kV，mV等標(biāo)矢性都是標(biāo)量，但均具有正負(fù)物理意義均是描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量【特別提醒】電勢(shì)差等于兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，反過來，某點(diǎn)電勢(shì)也可看成該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差，AUAO，O0.【典型例題】如圖所示，電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)，abbc，則把點(diǎn)電荷q從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系有()AWabWbc B WabWbc CWabWbc D無法比較【答案】C重難點(diǎn)二、電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系一、電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系1推導(dǎo)：電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)，由靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系可得WABEpAEpB，由電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系可得EpAqA，EpBqB所以WABq(AB)qUAB，所以有UAB.即電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與試探電荷q的比值二、對(duì)公式UAB的理解1由UAB可以看出，UAB在數(shù)值上等于單位正電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功WAB。若單位正電荷做正功，UAB為正值；若單位正電荷做負(fù)功，UAB為負(fù)值。2公式UAB不能認(rèn)為UAB與WAB成正比、與q成反比，只是可以利用WAB、q來測(cè)量A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB。3公式UAB適用于任何電場(chǎng)，UAB為電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，WAB僅是電場(chǎng)力的功，不包括從A到B移動(dòng)電荷時(shí)，其他力所做的功。4公式UAB中各量均有正負(fù)，計(jì)算中W與U的角標(biāo)要對(duì)應(yīng)，即WABqUAB，WBAqUBA。三、電場(chǎng)力做功的求解四法四種求法表達(dá)式注意問題功的定義WFdqEd(1)適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)d表示沿電場(chǎng)線方向的距離功能關(guān)系WABEPAEPBEP(1)既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)既適用于只受電場(chǎng)力的情況，也適用于受多種力的情況電勢(shì)差法WABqUAB動(dòng)能定理W靜電力W其他力Ek【特別提醒】用WABqUAB求電場(chǎng)力做功時(shí)，不必考慮靜電力的大小和電荷移動(dòng)的路徑，對(duì)于靜電力是變力時(shí)，也同樣適用。【典型例題】將一個(gè)電荷量為2×108 C的點(diǎn)電荷從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功4×108 J；從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為14×108 J，求M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)【答案】2 V5 V【解析】S、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為： 因S0由USMSM可得：M2 VM、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：由UMNMN得：N5 V