,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AB點的電勢記為B,則AB兩點電勢差表示為UAB=A-B.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,AB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(yīng)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A,B點電勢為B,則它們之間的電勢差可表示成UAB=A-B或UBA=B-A.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h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AB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(yīng).,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=-EP適用任何電場.以上三個公式可以相互推導,應(yīng)用時注意它們的適用條件.,3.各物理量的符號問題.(1)WABUABq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A>B,UAB取負號表示AEB,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(yīng)做正功,D正確.答案:D,3.對于電場中AB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.AB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AD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abcd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,cd兩點電勢cd關(guān)系為()A.W1>W2,c>dB.W1d,解析:cad:W1=qUad>0,因為q>0,所以Uad>0,即c>d.cbd: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A=B=10V,C=6V.則UAC=A-C=10V-6V=4V.UBC=B-C=10V-6V=4V.UCA=C-A=6V-10V=-4V.UAB=A-B=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BB與CA與C間的電勢差.解析:這是一個直接應(yīng)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AB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(yīng)的電場線分布,如圖所示,則可知AB兩點處的場強方向應(yīng)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AD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<ON.若滑塊在MN時彈簧的彈力大小相等,彈簧始終在彈性限度內(nèi),則(),A.滑塊從M到N的過程中,速度可能一直增大B.滑塊從位置1到2的過程中,電場力做的功比從位置3到4的小C.在MN之間的范圍內(nèi),可能存在滑塊速度相同的兩個位置D.在MN之間可能存在只由電場力確定滑塊加速度大小的三個位置,解析:由于OM0)質(zhì)量是m的粒子從O點以速率v0射入電場,運動到A點時速率為2v0.現(xiàn)有另一電荷量-q質(zhì)量m的粒子以速率2v0仍從O點射入該電場,運動到B點時速率為3v0.若忽略重力的影響,則()A.在OAB三點中,B點電勢最高B.在OAB三點中,A點電勢最高C.OA間的電勢差比BO間的電勢差大D.OA間的電勢差比BA間的電勢差小,解析:正電荷從O到A速度增大,故AO.所以A選項正確;B選項錯誤;正電荷由O到A,由動能定理可得qUOA=m(2v0)2-mv02;負電荷從O到B,由動能定理得-qUOB=m(3v0)2-m(2v0)2即|UAO|O>A可得UOA=O-A<UBA=B-A故D選項正確.答案:AD,11.如下圖所示的電場中,將2C的正電荷分別由AC兩點移動到B點時,電場力所做的功分別是30J-6J,如果取B點為零電勢點,AC兩點的電勢分別是A=_,C=_,AC間的電勢差UAC=_,如果取A為零電勢點,那么B=_,C=_,UAC=_.,15V,-3V,18V,-15V,-18V,18V,12.如右圖所示,光滑絕緣桿豎直放置,它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于BC兩點,質(zhì)量為m帶電荷量為-q的有孔小球從桿上A點無初速下滑,已知qQ,AB=h,小球滑到B點時速度大小為則小球從A運動到B的過程中,電場力的功為_,AC兩點間電勢差大小為_.,解析:根據(jù)動能定理mgh+WAB=mv2BWAB=mv2B-mgh=mgh因為BC等勢,則UAC=UAB=-UBAUBA=故UAC=-UBA=即AC兩點間電勢差大小為,13.在電場中有AB兩點,它們的電勢分別為A=-100V,B=200V,把電荷量q=-2.010-7C的電荷從A點移到B點,是電場力做功還是克服電場力做功?做了多少功?解析:電荷從A到B過程中,電場力做功:WAB=qUAB=(-2.010-7)(-100)-200J=6.010-5J.由于計算得出的W為正值,所以電場力做正功.答案:電場力做正功6.010-5J,14.有一個帶電荷量q=310-6C的點電荷,從某電場中的A點移到B點,電荷克服電場力做610-4J的功,從B點移到C點電場力對電荷做功910-4J,求AC兩點間電勢差,并說明AC兩點哪點電勢較高.,解析:由題意知:WAB=-610-4J所以UAB=又因WBC=910-4J所以UBC=UAC=A-C=(A-B)+(B-C)=UAB+UBC=100V即A點電勢比C點高100V.,答案:100VA點較高,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,