第五節(jié)、電勢差導學案

一、知識與技能
重點學習電勢差概念和電場力做的功與電勢 差之間的關系。
二、過程與方法
通過電勢差與電場力做的功關系的學習，培養(yǎng)學生的分析、解決問題的能力．
三、情感態(tài)度與價值觀
分析電勢差、電勢、功的關系，尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學科的興趣、堅定思考探索物理的的信念，領略物理方法的奧妙，體會物理科學的力量。
四、重點、難點
電場力做功與電勢差、電勢的關系。
一?預習案
１．電場中兩點間的電勢的差值叫電勢差。電勢差就是電壓。
設電場中A點的電勢為φA，B點的電勢為φB，則AB之間的電勢差表示成UAB=φA-φB，因為UBA=φB-φA所以UAB=-UBA。電場中某點的電勢與零電勢的選取有關，但是電場中兩點間的電勢差與零電勢的選取無關，所以研究電勢差比研究電勢有更加重要的意義。
２．電勢差和電勢的單位都是伏，符號V。電勢差和電勢都是　　　，但它們都有正負。電勢的正負表示比零電勢　　或　　。當取無窮遠處為零電勢時：正點電荷的電場中各點電勢都　　零，負點電荷的電場中各點電勢都　　零。電勢差的正負表示電場中兩點電勢的高低：若A、B兩點間電勢差UAB=φA-φB>0，則表明A點電勢高于B點電勢；若A、B兩點間電勢差UAB=φA-φB<0，則表明A點電勢低于B點電勢。
3 ．電荷在電場中移動時：若電場力做正功，則電荷的電勢能　　；若電場力做負功，則電荷的電勢能　　。（電場力做功跟電勢能變化的關系與重力做功跟重力勢能變化的關系相似）也就是說電荷q從A移到B時，電場力做功WAB等于電荷在A、B兩點時的電勢能之差。即WAB=EPA-EPB=qφA-qφB= q(φA-φB)=q(φA-φB)=q UAB。
4．由此可見在電場中移動電荷時，電場力做的功只與電荷的　　位置有關，而與電荷運動的具體　　　無關。（這跟重力做功的特征相似）本節(jié)得到的電場力做功公式WAB= q UAB使我們計算電場力做功像計算重力做功一樣簡單方便。
二．探究案
例1 如圖1-5-1電場中有A、B兩點，則下列說法正確的是( )
A、電勢φA>φB，電場強度EA>EB
B、電勢φA>φB，電場強度EAC、將+q從A點移到B點電場力做正功
D、負電荷-q在A點的電勢能大于其在B點時的電勢能

例2 在某電場中的A、B兩點間移動電量為q的電荷時，電荷的電勢能的減少量為ΔE，ΔE跟電荷電量 q的比值為5V，A、B兩點間電勢差為多少？如在A、B間移動電量為2q的電荷時， 該電荷的電勢能的變化為多少？這時A、B間的電勢差多少？

拓展 在電場力做功公式WAB= q UAB中，UAB是由電場的性質(zhì)決定的，與被移動的電荷無關，電荷的正負號和電勢差的正負號都帶符號進行運算，功的正負號也就確定了。

例3 在電場中把ｑ＝2×10－9C的正 電荷從A移到B時電場力做了1.5×10－7J的正功，再把這個正電荷從B移到C時電場力做了4×10－7J的負功，A、B、C三點電勢高低情況如何？A、C間電勢差是多大？


課堂訓練
1.下列說法中，正確的 是()
A.在正點電荷的電場中，離點電荷越近場強越大，電勢越高
B. 在負點電荷的電場中，離點電荷越近場強越小，電勢越低
C.兩個等量同種點電荷的連線的中垂面上，各點的電勢都相等
D.兩個等量異種點電荷的連線的中垂面上，各點的電勢都相等
2.下列說法中.不正確的是()
A.電場中的兩個電勢不等的等勢面一定不會相交
B.電場線一定與等勢面垂直
C.把檢驗電荷從電場中a點移到b點電場力做功為零，則電荷一定在等勢面上移動
D把檢驗電荷從電場中a點移到b點電場力做功為零，則a、 b兩點一定在同一等勢面上
3.若帶正電荷的小球只受到電場力的作用，則它在任一段時間內(nèi)()
A.一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動
B.一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動
C.不一定沿電場線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動
D.不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動
4.如圖1-5-2所示，在O點置一點電荷Q，以O為圓心作一圓現(xiàn)將一電荷q從A分別移到圓上的B、C、D三點，則電場力做功最多的過程是()
A.移到B的過程B.移到C的過程
C.移到D的過程D.三個過程一樣多
5.有兩個帶電小球的帶電荷量分別為+q、-q，固定在一長度為L的絕緣桿的兩端，置于場強為E的勻強電場中，桿與場強方向平行，其位置如圖1-5-3所示，若此桿繞過O點，且垂直于桿的軸轉過180°，在此過程中電場 力做功為()
A.零B.qELC.2qELD.πqEL
6.如圖1-5-4所示.用絕緣細線懸掛一個帶正電的小球，置于水平向右的勻強電場中，將小球從最低點A無初速釋放，當小球通過B點時具有速度v，則這一過程中( )
A.小球的重力勢能增加
B.小球的電勢能減少
C.增加的重力勢能等于減少的電勢能
D.增加的重力勢能小于減少的電勢能
7.在以點電荷為球心，r為半徑 的球面上，各點相同的物理量是( )
A.電場強度B.同一電荷所受電場力
C.電勢D.同一電荷具有的電勢能

8.如圖1-5-5所示，三條虛線表示某電場的三個等勢面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一個帶電粒子只受電場力作用，按圖1-5-5中實線軌跡從A點運動到B點，由此可知()
A.粒子帶負電B.粒子的速度變大
C.粒子的加速度變大D.粒子的電勢能變大
9. 把一個電量為q=4.0×10-6C的正電荷從電場中的A點移到B點，電場力做了2.0×10-3J的功，（1）A、B兩點的電勢差多大？（2）取A點為零電勢點，B點的電勢多大？（3）若取B點為零電勢點，A點的電勢多大？

10．將一個10- 6C的負電荷從電場中A點移到B點，克服電場力做功2×10-6J，從C點移到D點做電場力做功7×10-6J，若已知B點比C點電勢高3V，則A、D之間的電勢差是多少？


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