電勢差(導(dǎo)學(xué)案)含答案

1、電勢差導(dǎo)學(xué)案答案【學(xué)習(xí)目標】1理解電勢差的概念，知道電勢差與電勢零點的選取無關(guān)2. 掌握電勢差的表達式，知道電勢差的正、負號與電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系3. 會用UAB= A 及UAB = W弓進行有關(guān)計算.【自主預(yù)習(xí)】一、電勢差1 .定義：電場中兩點間電勢的 ,也叫2 .公式：電場中 A點的電勢為 A, B點的電勢為 B,貝U UAB =, UBA=, UAB= U BA.3.電勢差是 ,有正負，電勢差的正負表示電勢的 .Uab>0,表示A點電勢比B點電勢.4單位：在國際單位制中，電勢差與電勢的單位相同，均為 ,符號是V.二、靜電力做功與電勢差的關(guān)系1 .公式 WAB =或 UAB=2 .

2、 UAB在數(shù)值上等于電荷由A點移到B點時靜電力所做的功.【問題探究】一、電勢差【在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上自主分析】電場中A、B、C、D四點的電勢如圖所示.(1) A、C及A、B間的電勢差為多少？哪個較大？(2) 若取D點電勢為零，貝U A、B、C三點的電勢為多少？A、C及A、B間的電勢差為多少？通過以上計算說明電勢、電勢差各具有什么特點？【答案】(I)Uac= 15 V, UAB= 10 V , Uac> UAB(2) A= 18 V , B= 8 V, c= 3 V, UAC= 15 V , UAB= 10 V電勢的大小與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差的大小與零電勢點的選取無關(guān).【知識深化】1 .對

3、電勢差的進一步理解(1)電勢差反映了電場的能的性質(zhì)，決定于電場本身，與試探電荷無關(guān).電場中兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān).2 .電勢和電勢差的比較比較內(nèi)容概念電勢電勢差U區(qū)別定義電勢能與電荷量的比值 = EPq兩點間電勢的差值UAB= A- B決定因素由電場和在電場中的位置決疋由電場和場內(nèi)兩點位置決疋相對性與零電勢點的選取有關(guān)與零電勢點的選取無關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB = g ,當 B= 0 時，UAB = (IA單位相同，均是伏特（V）,常用單位還有kV、mV等標矢性都是標量，但均具有正負【例1】侈選）關(guān)于電勢差UAB和電勢A' 的理解，正確的是（）A . UAB表示B點相對于 A點

4、的電勢差，即 UAB = - AB . UAB和UBA是不同的，它們有關(guān)系Uab= UBAC. A' B都可以有正、負，所以電勢是矢量D .電勢零點的規(guī)定是任意的，但人們通常規(guī)定大地或無窮遠處為電勢零點【答案】BD【解析】UAB表示A點相對于B點的電勢差，UAB= A- , A項錯誤；UBA表示B點相對于A點的電勢差,UBA = b- a,故Uab =- Uba, B項正確；電勢是標量，正負號是相對于零電勢點而言的，正號表示高于零電勢 點，負號表示低于零電勢點，C項錯誤；零電勢點理論上是可以任意選取的，但通常取無窮遠處或大地為零電勢點，D項正確.【例2】如圖所示，某電場的等勢面用實線表

5、示，各等勢面的電勢分別為 10 V、6 V和一2 V,則UAB =UBC =, UCA=.【答案】O 12 V 12 V【解析】因A、B兩點在同一個等勢面上，故有a= = 10 V , C=- 2 V,所以 UAB= - B= 10 V 10 V = 0.B、C間的電勢差為UBC = - c = 10 V ( 2)V = 12 V.C、A間的電勢差為UCA = C- A=- 2 V 10 V = 12 V.【題后反思】1.對電勢差要注意角標的排序，如:Uab = Uba, UAB + UBC= Uac.2 若求某點的電勢，必須明確規(guī)定零電勢點在哪里，但兩點間電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取無關(guān).二

6、、靜電力做功與電勢差的關(guān)系【獨立分析】在如圖所示的電場中有 A、B兩點，若選取無窮遠處為零電勢點，A、B兩點的電勢分別為 aB.f.(1) A、B兩點的電勢差 UAB是多少？若把某電荷 q從A移到B,電荷的電勢能變化了多少？根據(jù)電場力做功與電勢能變化的關(guān)系，求電場力對該電荷做的功.【答案】 (I)UAB= A- B電勢能的變化量為 Ep= EPB EPA= q( )(2) WAB= EpA- EPB= q A- q = q( A- )= qUAB【知識深化】WAB 亠，1 .公式UAB=-或WAB= qUAB中符號的處理方法：M(1)帶正、負號進行運算：把電荷q的電性和電勢差 U的正負代入；功

7、為正，說明靜電力做正功，電荷的電勢能減小；功為負，說明靜電力做負功，電荷的電勢能增大.(2)只將絕對值代入公式運算：計算時，q、U都取絕對值，算出的功也是絕對值，至于靜電力做的是正功還是負功，可以根據(jù)電荷的正、負及電荷移動的方向與電場線方向的關(guān)系進行判斷.2 .公式 WAB= qUAB適用于任何電場，其中UAB為電場中A、B兩點間的電勢差， WAB僅是電場力做的功，不包括從A到B移動電荷時其他力所做的功.【例3】若將一個電荷量為2.0 × 1010 C的正電荷，從零電勢點O點移到電場中M點要克服電場力做功8.0 × 109 J,貝U M點的電勢是V ;若再將該電荷從 M點移

8、到電場中的 N點，電場力做功1.8 × 10 J,兩點間的電勢差 UMN =V.【答案】4090【解析】由題意可知，將正電荷從O點移到M點電場力做功 WOM =- 8.0 × 0 J,WOM 8.0 × 109UOM =-10 V =- 40 V，又因 UOM = 0-枷=-40 V，故 M = 40 V ;q 2 × 10將該電荷從M點再移至N點電場力做功1.8 × 108 J, 則 UMN = WMN = 2× ×010 V = 90 V.【課堂練習(xí)】1. 如圖所示為某靜電場等勢面的分布，電荷量為1.6 × 1

9、0 C的正點電荷從 A經(jīng)B、C到達D點，則從A至D,電場力對電荷做的功為（）打+沖4 D-H） VV -2r V-LO VB. - 4.8 × f0i JD . - 8.0 × 10 JA . 4.8 × 10 JC. 8.0 × 1O J【答案】B 【解析】 UAD = A- D=- 40 V （- 10） V = 30 V.所以 WAD = qUAD= 1.6 × 1-9×- 30） J=- 4.8 × 10 J.2. 一個帶正電的質(zhì)點，電荷量 q = 2.0 × 10 C,在靜電場中由a點移到b點.在這過程中

10、除靜電力外，其他力做 的功為6.0 × 105 J,質(zhì)點的動能增加了 8.0 × -0 J,貝U a、b兩點間的電勢差 Uab為（）A . 1 × 10 VB . - 1 × 10 VC. 4× 10 VD . - 7 × 10 V【答案】A【解析】根據(jù)動能定理得 Wab+ 6.0 × -0 J= 8.0 × -0 J,則 Wab= 8.0 × 10 J- 6.0 × 10 J= 2.0 × 1（5 丄由 UAB = WAB q2 0 × 10 得 Uab= 2 0 

11、5; 10 V = 1 × 10 V，選項 A 正確.3. （多選）如果在某電場中將5.0 × 10 C的電荷由A點移到B點（如圖所示），電場力做6.0 × -0 J的功，則 （）A . A、B兩點間的電勢差為 3.0 × 100 VB . A、B兩點間的電勢差為1.2 × 1VC.若將2.5 × 10 C的電荷由A點移到B點，電場力做3.0 × -0 J的功D .若將2.5 × -0 C的電荷由A點移到B點，電場力做3.0 × -07 J的功【答案】BC【解析】A、B兩點間的電勢差 UAB= WAB=

12、1.2 × 10V ,故B正確，A錯誤；在A、B兩點間移動2.5 × 10 C的 q電荷時，A、B間的電勢差不變，則電場力做功為WAB= qUAB = 2.5 × 10× 1.2 ×510= 3.0 × 10 J,故C正確，D 錯誤.4. 將一個質(zhì)子從 A點移到B點電場力做功3 eV,將一個電子從 C點移到A點電場力做功5 eV ,則B、C間電勢差UBC為（）C. 2 VD. 8 V【答案】B【解析】一個質(zhì)子從 A點移到B點電場力做功3 eV ,由電勢差的定義WAB_ 3 eVUAB =q eWCAUCA =q5 eVe那么電勢差 UBC = (Uca+ UAB) = ( 5+ 3)V = 2 V ,故 B 正確，A、C、D 錯誤.5.（多選）圖甲中直線PQ表示電場中的一條電場線，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子僅在電場力作用下沿電場線向右運動，經(jīng)過 P點時速度為Vo,到達Q點時速度減為零，粒子運動的v-t圖像如圖乙所示，下列判斷正：1BQt甲乙確的是 （）A . P點電勢高于Q點電勢C. P、Q兩點的電勢差為mv2B . P點場強大于Q點場強D .帶負電粒子在 P點的電勢能大于在 Q點的電勢能