第五節(jié)、電勢(shì)差導(dǎo)學(xué)案

一、知識(shí)與技能
重點(diǎn)學(xué)習(xí)電勢(shì)差概念和電場(chǎng)力做的功與電勢(shì) 差之間的關(guān)系。
二、過(guò)程與方法
通過(guò)電勢(shì)差與電場(chǎng)力做的功關(guān)系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決問(wèn)題的能力．
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
分析電勢(shì)差、電勢(shì)、功的關(guān)系，尋找物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，培養(yǎng)對(duì)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(huì)物理科學(xué)的力量。
四、重點(diǎn)、難點(diǎn)
電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差、電勢(shì)的關(guān)系。
一?預(yù)習(xí)案
１．電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值叫電勢(shì)差。電勢(shì)差就是電壓。
設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為φA，B點(diǎn)的電勢(shì)為φB，則AB之間的電勢(shì)差表示成UAB=φA-φB，因?yàn)閁BA=φB-φA所以UAB=-UBA。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)的選取有關(guān)，但是電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)，所以研究電勢(shì)差比研究電勢(shì)有更加重要的意義。
２．電勢(shì)差和電勢(shì)的單位都是伏，符號(hào)V。電勢(shì)差和電勢(shì)都是　　　，但它們都有正負(fù)。電勢(shì)的正負(fù)表示比零電勢(shì)　　或　　。當(dāng)取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)時(shí)：正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)都　　零，負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)都　　零。電勢(shì)差的正負(fù)表示電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低：若A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB=φA-φB>0，則表明A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)；若A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB=φA-φB<0，則表明A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)。
3 ．電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)：若電場(chǎng)力做正功，則電荷的電勢(shì)能　��；若電場(chǎng)力做負(fù)功，則電荷的電勢(shì)能　　。（電場(chǎng)力做功跟電勢(shì)能變化的關(guān)系與重力做功跟重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似）也就是說(shuō)電荷q從A移到B時(shí)，電場(chǎng)力做功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能之差。即WAB=EPA-EPB=qφA-qφB= q(φA-φB)=q(φA-φB)=q UAB。
4．由此可見(jiàn)在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做的功只與電荷的　　位置有關(guān)，而與電荷運(yùn)動(dòng)的具體　　　無(wú)關(guān)。（這跟重力做功的特征相似）本節(jié)得到的電場(chǎng)力做功公式WAB= q UAB使我們計(jì)算電場(chǎng)力做功像計(jì)算重力做功一樣簡(jiǎn)單方便。
二．探究案
例1 如圖1-5-1電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則下列說(shuō)法正確的是( )
A、電勢(shì)φA>φB，電場(chǎng)強(qiáng)度EA>EB
B、電勢(shì)φA>φB，電場(chǎng)強(qiáng)度EAC、將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功
D、負(fù)電荷-q在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能

例2 在某電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電量為q的電荷時(shí)，電荷的電勢(shì)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(shì)差為多少？如在A、B間移動(dòng)電量為2q的電荷時(shí)， 該電荷的電勢(shì)能的變化為多少？這時(shí)A、B間的電勢(shì)差多少？

拓展 在電場(chǎng)力做功公式WAB= q UAB中，UAB是由電場(chǎng)的性質(zhì)決定的，與被移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān)，電荷的正負(fù)號(hào)和電勢(shì)差的正負(fù)號(hào)都帶符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，功的正負(fù)號(hào)也就確定了。

例3 在電場(chǎng)中把ｑ＝2×10－9C的正 電荷從A移到B時(shí)電場(chǎng)力做了1.5×10－7J的正功，再把這個(gè)正電荷從B移到C時(shí)電場(chǎng)力做了4×10－7J的負(fù)功，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低情況如何？A、C間電勢(shì)差是多大？


課堂訓(xùn)練
1.下列說(shuō)法中，正確的 是()
A.在正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離點(diǎn)電荷越近場(chǎng)強(qiáng)越大，電勢(shì)越高
B. 在負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，離點(diǎn)電荷越近場(chǎng)強(qiáng)越小，電勢(shì)越低
C.兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的連線的中垂面上，各點(diǎn)的電勢(shì)都相等
D.兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的連線的中垂面上，各點(diǎn)的電勢(shì)都相等
2.下列說(shuō)法中.不正確的是()
A.電場(chǎng)中的兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面一定不會(huì)相交
B.電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直
C.把檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，則電荷一定在等勢(shì)面上移動(dòng)
D把檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)中a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為零，則a、 b兩點(diǎn)一定在同一等勢(shì)面上
3.若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力的作用，則它在任一段時(shí)間內(nèi)()
A.一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
B.一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
C.不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
D.不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)
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(chǎng)力做功最多的過(guò)程是()
A.移到B的過(guò)程B.移到C的過(guò)程
C.移到D的過(guò)程D.三個(gè)過(guò)程一樣多
5.有兩個(gè)帶電小球的帶電荷量分別為+q、-q，固定在一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣桿的兩端，置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，其位置如圖1-5-3所示，若此桿繞過(guò)O點(diǎn)，且垂直于桿的軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，在此過(guò)程中電場(chǎng) 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(gè)帶正電的小球，置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將小球從最低點(diǎn)A無(wú)初速釋放，當(dāng)小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)具有速度v，則這一過(guò)程中( )
A.小球的重力勢(shì)能增加
B.小球的電勢(shì)能減少
C.增加的重力勢(shì)能等于減少的電勢(shì)能
D.增加的重力勢(shì)能小于減少的電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)度B.同一電荷所受電場(chǎng)力
C.電勢(shì)D.同一電荷具有的電勢(shì)能

8.如圖1-5-5所示，三條虛線表示某電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一個(gè)帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，按圖1-5-5中實(shí)線軌跡從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(shì)能變大
9. 把一個(gè)電量為q=4.0×10-6C的正電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做了2.0×10-3J的功，（1）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差多大？（2）取A點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，B點(diǎn)的電勢(shì)多大？（3）若取B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn)，A點(diǎn)的電勢(shì)多大？

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


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