电势差 导学案--高一下学期物理人教版（2019）必修第三册.docx

10.2电势差导学案【学习目标】1理解电势差的概念，知道电势差与电势零点的选择无关。2掌握两点间电势差的表达式，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。（重点）3知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会应用静电力做功的公式进行计算。（重点、难点）【学法指导】 用类比的方法学习新的物理概念【知识链接】1静电力做功的特点：静电力做功只与电荷在电场中的_有关，与其_无关。2静电力做功与电势能变化的关系式：_ 电势能与电势的关系式： 3电势与电场线的关系：沿电场线的方向，电势_。4等势面与电场线的关系：(1)电场线跟等势面_ (2)电场线由_的等势面指向_的等势面。【学习过程】 知识点一、电势差1、定义：电场中两点间电势的_，叫电势差，也叫_。（电势差是_量）2、定义式：电场中任意两点的电势差或 A、B两点电势差与B、A两点电势差之间关系： 3、电势差的正负： 为正值表示A点的电势比B点_，即；为负值表示A点的电势比B点_，即；问题1.如图所示，图中实线为某电场的一条电场线。已知， 此时，A、B两点的电势之差为：=_V； B、C两点的电势之差为: =_V.若，则，则 , .若，则，则 , . 通过问题1的分析，可得： 电场中某点的电势与零电势点选取 ，电场中任意两点的电势差与零电势点选取 。(有关、无关)知识点二、静电力做功与电势差的关系问题2.如图所示，将一电荷q从电场中的A点移动到B点，静电力做功WAB，A、B两点的电势差为UAB，试推导静电力做功与电势差的关系。推导过程：电荷q从电场中的A点移动到B点由静电力做功与电势能变化的关系得：=_ (1)其中A点的电势能：，B点的电势能：因为AB两点的电势差为 (2)所以，联立（1）、（2）得：静电力做功与电势差的关系：_或_(以上两个表达式中，q需代入正负号)（1）公式中，取正号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做_功，取正号表示，取正号表示放入电场中的电荷为_电荷；取负号表示从A点移动到B点时静电力对电荷做_功，取负号表示，取负号表示放入电场中的电荷为_电荷（2）静电力做功的求解方法：根据静电力做功与电势能变化的关系：即_（适用于_电场）根据静电力做功与电势差的关系：即_（适用于_电场）知识点三、等势面（重、难点）等势面类比等高线(1)概念：电场中 的点构成的面。(2)等势面的特点：等势面是 的平面，实际 ； 在同一等势面上移动电荷，电场力 ； 电场线总跟等势面 ，并且由电势 的等势面指向电势 的等势面；等势面越密集的地方，电场强度越 ，反之亦然。(3)几种带电体周围的等势面分布，等量同种电荷的等势面一头大一头小导体周围示波管内部的电场等量异种电荷的等势面点电荷的等势面匀强电场的等势面典例(多选)如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（ ）AA点场强小于B点场强 BA点场强方向指向x轴负方向CA点场强大于B点场强 DA点电势高于B点电势【当堂检测】1下列各选项中的负号表示方向的是（）A“”的功B“”的速度C“”的电荷量D“”的电势差2将一个电荷量为q的点电荷从电场中A点移到B点，静电力做功W，则A、B两点间的电势差为（       ）ABCD3某电场等势面的分布情况如图所示，该电场中A、B两点的电场强度大小分别是EA、EB将一试探电荷先后放置在电场中的A点和B点，电势能分别为EpA、EpB，下列关系式中可以确定的是（）AEA<EBBEA>EBCEPA>EPBDEPA<EPB4关于静电场，下列说法正确的是（）A电势降低的方向一定是沿电场线的方向B电势降低最快的方向一定是沿电场线的方向C在点电荷的电场中，距点电荷越近的地方电场强度越大，电势越高D两点间移动电荷时做功越多，则两点间的电势差越大5“电子伏特”是以下哪个物理量的单位（）A电压B能量C电荷量D电场强度6将一电荷量为的小球放在原来不带电的金属球附近，最终所形成的电场线分布图。、为电场中的两点，、为金属球表面与内部上两点未标出则（）A点的电场强度比点的大B点的电势比点的高，而、电势不相等C检验电荷在点的电势能比在点的大D将检验电荷从点移到点的过程中，电场力做正功7一个带电粒子（不计重力）射入一点电荷的电场中，粒子运动的轨迹如图实线所示，图中虚线是同心圆弧，表示电场中的等势面，下列判断正确的是（）A粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能B粒子在b点的速率一定大于在a点的速率C粒子在a点和c点的动能相等D粒子在b点所受的电场力小于在a点所受的电场力8在如图所示的四种电场中，分别标记有、两点。其中、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是（       ）A甲图：与点电荷等距的、两点B乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的、两点C丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面附近、两点D丁图：匀强电场中的、两点9不带电的导体置于电场强度方向向右的电场中，其周围电场线分布如图所示，导体表面处的电场线与导体表面垂直，、为电场中的两点，则（）A点的电势高于点的电势B点电场强度小于点的电场强度C导体内部的电场强度大于点的电场强度D负试探电荷在点的电势能比在点的电势能大10某区域的电场线和等势线分布如图所示，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为A、B，A、B两点的电势差为UAB，正电荷在两点的电势能分别为EpA、EpB，下列判断正确的是（）AEA<EBBA<BCUAB>0DEpA>EpB11如图所示，曲线为点电荷电场中的一条等势线，A、B为电场中的两点，将一个带负电的检验电荷从A点移到B点，电场力做正功。已知A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为、，则下列说法正确的是（）A，B，C，D，12带电量为的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功，已知B点电势为50V，则A、B间两点间的电势差为_V；A点的电势为_V；电势能_（选填“增加”、“减少”）了_J；如果把电量为的电荷放在A点的电势能为_J。13如图所示，匀强电场的电场线与平行，把的负电荷从点移到点，静电力做功，长，与成60°角。则匀强电场的场强方向_（填：指向或指向）；设处电势为，则处电势为_，该负电荷在处的电势能为_。14微元思想是中学物理中的重要思想。所谓微元思想，是将研究对象或者物理过程分割成无限多个无限小的部分，先取出其中任意部分进行研究，再从局部到整体综合起来加以考虑的科学思维方法。若规定无限远处的电势为零，真空中正点电荷周围某点的电势可表示为，其中为静电力常量，为点电荷的电荷量，为该点到点电荷的距离。如果场源是多个点电荷，电场中某点的电势为各个点电荷单独在该点产生电势的代数和。如图所示，一个半径为、电荷量为的均匀带电细圆环固定在真空中，环面水平。一质量为的带正电小球，从环心的正上方点由静止开始下落，小球到达点时的速度为v。已知、间的距离为，静电力常量为，重力加速度为。求（1）、两点之间的电势差；（2）小球所带的电荷量是多少。参考答案：1B2A3B4B5B6A7C8B9A10B11A12     -200V          增加          13     由指向          14（1）；（2）学科网（北京）股份有限公司