1、第第 10 10 单元单元 第第 3 3 案案 总第总第 8 8 案案 课题:课题: 10. 2.1 电势差 【教学目标与核心素养】【教学目标与核心素养】 1理解电势差,知道电势与电势差的关系,知道电势差与零电势点选择无关 2掌握电势差的表达式,知道电势差的正负的含义 3能用 ABAB U=W /q进行相关计算 【教学重点教学重点】 1电势差的理解 2 ABAB U=W /q的灵活应用 【教学难点】【教学难点】 1 ABAB U=W /q的灵活应用 【教学过程教学过程】 复习:复习: 什么是电势? 什么是电势能? 引入:引入:电势的高低与零势面的选取有关,但两点之间电势的差值却不因零势面选取的
2、改 变而改变,在物理学中往往比电势更重要。 电势差电势差 移动电荷q,电场力做功 ABPAPB WEE P Eq 由得:()U ABABAB Wqq 匀强电场中:由 AB WqEd 得:/ AB EdWq 反映两点间的性质,把 AB W和q的比值称A、B两点间的电势差 1定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差。其值称电压。 定义式:UAB =A B / ABAB UWq(代入符号运算) 数值上等于单位正电荷从 A 移到 B 电场力做的功。 若已知两点间的电势差, 可据U ABAB Wq求出电场力的功, 不必考虑电场力和移动路 径,与是否是匀强电场无关。 2单位:V 说明: UAB由电场中两点的
3、位置决定,与是否移动电荷无关。 绝对性,与零势面的选取无关。 标量:正负表示电场中两点电势的高低, UAB =-UBA ,UAC= UAB+ UBC 总结求电势差的方法: 电势之差 UEd U ABAB Wq或(UU )U PPBPABAAB EEEq 例 1 1对于电场中A、B两点,下列说法正确的是( C ) A.电势差的定义式U/ ABAB Wq,说明两点间的电势差 UAB与电场力做功WAB成正比,与 移动电荷的电量q成反比 B.A、B两点间的电势差等于将正电荷从 A 点移到 B 点电场力所做的功 C.将 1C 电荷从A点移到B点,电场力做 1J 的功,这两点间的电势差为 1V D.电荷由
4、A点移到B点的过程,除受电场力外,还受其他力的作用,电荷电势能的变化 就不再等于电场力所做的功 2 2下列说法正确的是( BC ) AA、B两点的电势差,等于将正电荷从A点移到B点时静电力所做的功 B电势差是一个标量,但是有正值或负值之分 C由于静电力做功跟移动电荷的路径无关,所以电势差也跟移动电荷的路径无关,只 跟这两点的位置有关 DA、B两点的电势差是恒定的,不随零电势面的不同而改变,所以 UAB=UBA 二、等势面(形象的描绘电场) 1.等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。 2.特点: 同一等势面上,各点电势相等。 电荷在同一等势面上移动,静电力不做功。 (从电势能的变化分析,
5、得出静电力与速 度垂直,即电场线与等势面垂直) 电场线跟等势面垂直,由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 等势面不相交。 等差等势面越密的地方,场强越大。 同一等势面上,场强可能不相等。 注:在没有特殊说明的情况下,等势面均是指等差等势面 3.几种典型电场的等势面 点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一蔟球面 等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面 等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面 匀强电场的等势面:是垂直于电场线一蔟平面 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 完成教材 P34 思考与讨论。 由由 P Eq D D 得电场中某点的电势能不仅与电势有关,还与电性有关。
6、得电场中某点的电势能不仅与电势有关,还与电性有关。 3如图,A、B、C、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知 A、B、C 三点的电势分 别为,A =15V、B =3V、C =-3V,求D =? 解法 1:连接 AC、DE 交与 O 点,由于是匀强电场,故有:UAC =A C=18V 将 AC 三等分,得:A=15V;E=9V;F=3V,因B=3V 连接 BF,则 BF 为等势线,连接 DE,则 DE 也为等势线, 所以:D=E=9V 法 2:因为是匀强电场,且 ABCD,故 ABCD UU,所以D=9V 结论结论: 1 1匀强电场中画一条与电场线不垂直的直线,直线上任意两点匀强电场中画一条
7、与电场线不垂直的直线,直线上任意两点 间的电势差与两点间的距离成正比。间的电势差与两点间的距离成正比。 2.2.平行四边形两对边的电势差相同平行四边形两对边的电势差相同 电势差与电势的区别与联系电势差与电势的区别与联系 电势 电势差UAB = B A 区别 (电场中某点的)电势 与零势点的选取有关 电势由电场本身决定, 反映电场的能的性质 相对性 标量,可正可负,正负 号相对零电势面而言 (电场中两点间的)电势 差与零势点的选取无关 电势差由电场和这两点的 位置决定, 绝对性 标量,可正可负,正负号 反映A、B的高低 联系 电场某点的电势在数值上等于该点与零电势点之间的 电势差 电势与电势差的单位相同,均为伏特(V) 小结: 作业: A B C D E F O