第五節(jié)、電勢差導(dǎo)學(xué)案

一、知識與技能
重點(diǎn)學(xué)習(xí)電勢差概念和電場力做的功與電勢 差之間的關(guān)系。
二、過程與方法
通過電勢差與電場力做的功關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)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(guān)系，尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對物理學(xué)科的興趣、堅(jiān)定思考探索物理的的信念，領(lǐng)略物理方法的奧妙，體會物理科學(xué)的力量。
四、重點(diǎn)、難點(diǎn)
電場力做功與電勢差、電勢的關(guān)系。
一?預(yù)習(xí)案
１．電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值叫電勢差。電勢差就是電壓。
設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為φA，B點(diǎn)的電勢為φB，則AB之間的電勢差表示成UAB=φA-φB，因?yàn)閁BA=φB-φA所以UAB=-UBA。電場中某點(diǎn)的電勢與零電勢的選取有關(guān)，但是電場中兩點(diǎn)間的電勢差與零電勢的選取無關(guān)，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(fù)。電勢的正負(fù)表示比零電勢　　或　　。當(dāng)取無窮遠(yuǎn)處為零電勢時：正點(diǎn)電荷的電場中各點(diǎn)電勢都　　零，負(fù)點(diǎn)電荷的電場中各點(diǎn)電勢都　　零。電勢差的正負(fù)表示電場中兩點(diǎn)電勢的高低：若A、B兩點(diǎn)間電勢差UAB=φA-φB>0，則表明A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢；若A、B兩點(diǎn)間電勢差UAB=φA-φB<0，則表明A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)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　�。蝗綦妶隽ψ鲐�(fù)功，則電荷的電勢能　　。（電場力做功跟電勢能變化的關(guān)系與重力做功跟重力勢能變化的關(guān)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(diǎn)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(guān)，而與電荷運(yùn)動的具體　　　無關(guān)。（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(jì)算電場力做功像計(jì)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(diǎn)，則下列說法正確的是( )
A、電勢φA>φB，電場強(qiáng)度EA>EB
B、電勢φA>φB，電場強(qiáng)度EAC、將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場力做正功
D、負(fù)電荷-q在A點(diǎn)的電勢能大于其在B點(diǎn)時的電勢能

例2 在某電場中的A、B兩點(diǎn)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(diǎn)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(guān)，電荷的正負(fù)號和電勢差的正負(fù)號都帶符號進(jìn)行運(yùn)算，功的正負(fù)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(fù)功，A、B、C三點(diǎn)電勢高低情況如何？A、C間電勢差是多大？


課堂訓(xùn)練
1.下列說法中，正確的 是()
A.在正點(diǎn)電荷的電場中，離點(diǎn)電荷越近場強(qiáng)越大，電勢越高
B. 在負(fù)點(diǎn)電荷的電場中，離點(diǎn)電荷越近場強(qiáng)越小，電勢越低
C.兩個等量同種點(diǎn)電荷的連線的中垂面上，各點(diǎn)的電勢都相等
D.兩個等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂面上，各點(diǎn)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(yàn)電荷從電場中a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做功為零，則電荷一定在等勢面上移動
D把檢驗(yàn)電荷從電場中a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力做功為零，則a、 b兩點(diǎn)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(yùn)動
B.一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運(yùn)動
C.不一定沿電場線運(yùn)動，但一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動
D.不一定沿電場線運(yùn)動，也不一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動
4.如圖1-5-2所示，在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q，以O(shè)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(diǎn)，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(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，桿與場強(qiáng)方向平行，其位置如圖1-5-3所示，若此桿繞過O點(diǎn)，且垂直于桿的軸轉(zhuǎn)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(xì)線懸掛一個帶正電的小球，置于水平向右的勻強(qiáng)電場中，將小球從最低點(diǎn)A無初速釋放，當(dāng)小球通過B點(diǎn)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(diǎn)電荷為球心，r為半徑 的球面上，各點(diǎn)相同的物理量是( )
A.電場強(qiáng)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(shí)線軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，由此可知()
A.粒子帶負(fù)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(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做了2.0×10-3J的功，（1）A、B兩點(diǎn)的電勢差多大？（2）取A點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，B點(diǎn)的電勢多大？（3）若取B點(diǎn)為零電勢點(diǎn)，A點(diǎn)的電勢多大？

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


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