精编高二物理课堂教学课件 选修3-1第一章第五节1-5.ppt

一、知识与技能 1．理解电势差，知道电势差与电势零点的选取无关。 2．会根据电势差UAB计算电荷q在电场中移动时静电力所做的功WAB＝qUAB。 3．会根据电荷q在电场中移动时静电力所做的功WAB，计算电势差UAB＝WAB/q。 二、过程与方法 结合电势、电势能，对比深入理解电势差及其与电势、电势能之间的相互关系。 三、情感、态度和价值观 培养类比学习的方法，培养逻辑思维能力。 1．选择不同的位置作为电势零点，电场中某点电势的数值________改变，但电场中某两点间的电势的差值却________。 2．电场中两点间电势的差值叫做________，也叫________。设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则它们之间的电势差可以表示为UAB＝________或者UBA＝________，即UAB＝________。 3．电荷q在电场中从A移动到B时，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的________。由此可以导出静电力做的功与电势差的关系WAB＝________，或者UAB＝________。 4．知道了电场中两点的电势差，就可以很方便的计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑________和________。 答案： 1．也会　保持不变 2．电势差　电压　φA－φB　φB－φA　－UBA 3．电势能之差　qUAB　 4．静电力　电荷移动的路径 知识点1 电势差 1．电势差 (1)定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压。 计算式：UAB＝φA－φB，或UBA＝φB－φA，即UAB＝－UBA。 (2)理解 ①电势差UAB只取决于A、B两点在电场中的位置，与零电势的选取无关。 ②电势差可以是正值，也可以是负值。例如，当A点电势比B点高时，UAB为正值，UBA则为负值。 【例1】如图1－5－1所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远电子的电势能为零，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV，－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求： (1)a、b、c三点的电势大小。 (2)a、b间，b、c间电势差的大小。 【答案】(1)13.6 V,3.4 V,1.51 V　(2)10.2 V，1.89 V 【思维点悟】求解该题应注意以下三点： (1)电子的带电量为－e。 (2)电势能与电势的关系为 (3)电势差与电势的关系为UAB＝φA－φB。 知识点2 静电力做功与电势差的关系 (1)电荷q在电场中从A移动到B时，静电力做的功WAB等于电荷在A、B两点的电势能之差。由此可以导出静电力做功与电势差的关系： WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB 即WAB＝qUAB (2)由WAB＝qUAB可知，知道了电场中两点的电势差，就可以很方便地计算在这两点间移动电荷时静电力做的功，而不必考虑静电力和电荷移动的路径。 【例2】有一个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服电场力做6×10－4 J的功，从B点移到C点，电场力对电荷做9×10－4 J的功，求A、C两点的电势差并说明A、C两点哪点的电势较高。 【答案】UAC＝－100 V，C点电势较高 【思维点悟】①应用UAB＝ 求解时，须注意公式中各物理量都带有符号。 ②明确电势差的含义，知道两点间的电势差等于两点间的电势之差，从而得出UAC＝φA－φC＝(φA－φB)＋(φB－φC)＝UAB＋UBC。 1．对电势差与电势关系的理解 说明：(1)讲电势差，必须明确是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UBC，而B、A间的电势差记为UBA，UBA＝φB－φA＝－(φA－φB)＝－UAB。 (2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，若UAB0，则φAφB，若UAB0，则φAφB。 【例3】在电场中，A、B两点间的电势差UAB＝75 V，B、C两点间的电势差UBC＝－200 V，则A、B、C三点电势高低关系是 (　　) A．φAφBφC　　　　B．φAφCφB C．φCφAφB D．φCφBφA 【答案】C 【解析】因为UAB＝φA－φB＝75 V0，所以φAφB.又UBC＝φB－φC＝－200 V0，所以φBφC.又UAC＝UAB＋UBC＝75 V＋(－200 V)＝－125 V0，所以φAφC。则φCφAφB。故正确答案为C。 ②决定因素：由电场本身性质决定，与WAB、q无关。 ③WAB、UAB、q均可正可负，WAB取正号表示静电力做正功，UAB取正号表示φAφB，q取正号表示试探电荷为正电荷。WAB取负号表示静电力做负功，UAB