人教版選修31 1.5 電勢差 學(xué)案.doc

1.5 電勢差導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點(diǎn)的選擇無關(guān)。2、掌握兩點(diǎn)間電勢差的表達(dá)公式，知道兩點(diǎn)間電勢差的正負(fù)號(hào)與這兩點(diǎn)的電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系。 學(xué) 3、知道在電場中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與兩點(diǎn)間電勢差之間的關(guān)系，會(huì)應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】靜電力做功公式中正負(fù)號(hào)的應(yīng)用與正負(fù)號(hào)的物理意義【學(xué)法指導(dǎo)】認(rèn)真閱讀教材，體會(huì)電勢差的特點(diǎn)；體會(huì)例題展示的解題方法【知識(shí)鏈接】除了電場強(qiáng)度，電勢是又一個(gè)表征電場性質(zhì)的重要物理量。電勢的定義 用公式表示為 應(yīng)該先規(guī)定電場中某處的電勢為0，然后才能確定其他各點(diǎn)的電勢。電場中各點(diǎn)的電勢可以是正值，也可以是負(fù)值。但電勢只有大小，沒有 ，是 量。選擇不同的位置作為電勢零點(diǎn)，電場中某點(diǎn)電勢的數(shù)值也會(huì)改變。那么有沒有不隨電勢零點(diǎn)變化而變化的物理量呢？（類比高的和高度差思考）【學(xué)習(xí)過程】1、電勢差 （1）電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值，即 uab= 或uba= 顯然uab=-uba（2）電場中某一點(diǎn)的電勢，與選取的電勢零點(diǎn)有關(guān)；而電場中兩點(diǎn)間的電勢差，與選取的電勢零點(diǎn) 。（3）電勢和電勢差單位都是 ，符號(hào) ，都有正負(fù)值，但都是 量a. 電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)比電勢零點(diǎn)的電勢高或低；b. 電勢差的正負(fù)表示電場中兩點(diǎn)電勢的高低。說明 電勢差也叫電壓，在很多場合下電壓不帶正負(fù)號(hào)。 2 、電勢差與電場力做功的關(guān)系（1）推導(dǎo) 電荷q在電場力作用下由a點(diǎn)移到另一點(diǎn)b的過程中，電場力做的功wab與兩點(diǎn)間電勢差uab關(guān)系 （2）關(guān)系式 或 思考uab由什么決定？由wab、q決定嗎？ 所以電勢差反映了 .3、應(yīng)用計(jì)算時(shí)，相關(guān)物理量用正、負(fù)值代入，其結(jié)果 0，電場力做 功； 0，電場力做 功（也可以說成物體克服電場力做功）；0，表示 ； 0，表示 （比較和的高低）三、典型例題分析（提示 應(yīng)用計(jì)算時(shí)，注意各物理量用正負(fù)值代入。）【例1】將一個(gè)電量為2109c的點(diǎn)電荷從電場中的n點(diǎn)移到m點(diǎn)，需克服電場力做功1.4108j，n、m兩點(diǎn)間的電勢差unm為多少？若將該電荷從m移到n，電場力做什么功？umn為多少？【例2】在電場中把2.0109c 的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，靜電力做功1.5107j。再把這個(gè)電荷從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，靜電力做功-4.0107j 。(1)a、b、c三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢最高？哪點(diǎn)電勢最低？（2） ab間，bc間，ac間的電勢差各是多大？（3）把-1.5109c的電荷從 a 點(diǎn)移到c 點(diǎn)，靜電力做多少功？解（1）（2）（3）四、課堂小結(jié) 1、電勢差的概念及公式 2、電勢差和電勢的區(qū)別 3、電勢差與電場力做功的關(guān)系式 4、應(yīng)用計(jì)算時(shí)的注意事項(xiàng) 【訓(xùn)練測試】1(2009長沙市一中高二檢測)下列公式中，既適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強(qiáng)電場的有()場強(qiáng)ef/q場強(qiáng)eu/d場強(qiáng)e q/r2電場力做功wuqa bc d2下列說法哪些是正確的()a電勢處處相等且不為零的空間中各點(diǎn)場強(qiáng)必為零b電勢降落速度最大的方向必為場強(qiáng)方向c電場中電勢高的點(diǎn)場強(qiáng)較大d電場中場強(qiáng)相等的兩點(diǎn)間電勢差一定為零3如下圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)e100v/m，a、b兩點(diǎn)相距10cm，a、b連線與電場線夾角為60，則uba之值為()a10v b10vc5v d5v4(2009河南寶豐一中高二檢測)a、b在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線上，且到連線上中點(diǎn)o的距離相等，如圖所示，則() a同一電荷在a，b兩點(diǎn)的電勢能相等b把正電荷從a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到b點(diǎn)，電荷的電場強(qiáng)度先增大后減少c把正電荷從a點(diǎn)沿直線移動(dòng)到b點(diǎn)，電荷的電勢能先減少后增大da、b連線上的任意兩點(diǎn)的電勢差為零5夏季某日，某地區(qū)距地面一定高度的空中有兩塊相距3 m的足夠大的云團(tuán)，受濕氣流影響，兩塊云團(tuán)正在以5m/s的相對速度靠近，不斷與空氣摩擦帶電設(shè)兩云團(tuán)之間電勢差保持3109v不變，已知空氣電離的電場強(qiáng)度(即發(fā)生放電時(shí)的電場強(qiáng)度)為3106v/m，云團(tuán)間的電場可視為勻強(qiáng)電場，則大約經(jīng)過_秒，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象；在這次放電中，若從一塊云團(tuán)移到另一塊云團(tuán)的電荷量為500c，閃電歷時(shí)0.01s，則此過程中的平均電流為_安培(提示 電流i)6如圖所示的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c三點(diǎn)，ab5cm，bc12cm，其中ab沿電場方向，bc和電場方向成60角，一個(gè)電量為q4108c的正電荷從a移到b電場力做功為w11.2107j，求 (1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度e；(2)電荷從b移到c，電場力做的功w2；(3)a、c兩點(diǎn)的電勢差uac.【參考答案】1答案 d2答案 ab解析 沿場強(qiáng)方向電勢必然降低，在某空間中電勢處處相等且不為零，則只有場強(qiáng)為零才可能，故a對，由電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系可知b對c錯(cuò)d錯(cuò)3答案 c解析 ubaed1000.1cos60v5v.4答案 abd5答案 40050 000解析 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t 后發(fā)生放電現(xiàn)象，則由ued可知，d，而t解之得，t400s由i可知，ia50 000a6答案 (1)60v/m(2)1.44107j(3) 6.6v解析 (1)從a到b電場力做功w1quab由勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系uabedab所以ev/m60v/m(2)把電荷從b移到c，電場力做功w2qubcqedbccos60410860121020.5j1.44107j (3)a與c間的電勢差u