10.2　电势差 课题1　电势差 导学案 （含解析）高一物理人教版必修第三册.docxVIP

2025年

10.2电势差课题1电势差

1.知道电势差的概念，知道电势差的正负表示两点间电势的高低关系．

2.会推导静电力做功跟电势差的关系式，会用公式WAB＝qUAB计算静电力所做的功．

eq\a\vs4\al(活动一：理解电势差的概念)

我们知道，如果选择不同的参考平面，一栋楼的高度是不同的，但不同楼层的高度差却是不变的．那么，选择不同的位置作为零电势点，电场中某点电势的数值会改变吗？电场中某两点之间电势的差值会改变吗？

1.电场中两点间电势的差值叫作电势差，电势差也叫作电压．某电场中A、B、C、D四点的电势如图所示，A、B间的电势差可以写成UAB＝φA－φB，B、A间的电势差可以写成UBA＝φB－φA，显然UAB＝－UBA.

(1)A、C及A、B间的电势差为多少？哪个较大？

(2)若取D点电势为零，则A、B、C三点的电势为多少？A、C及A、B间的电势差为多少？

(3)电势差与电势均是描述电场的能的性质的物理量．通过以上计算说明电势、电势差各具有什么特点？

2.下列关于电势差UAB和电势φA、φB的理解，正确的是()

A.UAB表示B点相对于A点的电势差，即UAB＝φB－φA

B.UAB和UBA是相同的，它们有关系UAB＝UBA

C.电势差与电势都可以有正、负，所以它们是矢量

D.零电势点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为零电势点

eq\a\vs4\al(活动二：探究电势差与静电力做功的关系)

1.在如图所示的电场中有A、B两点，若选取无穷远处为零电势点，A、B两点的电势分别为φA、φB.

(1)A、B两点的电势差UAB是多少？若把某电荷q从A移到B，电荷的电势能变化了多少？

(2)根据电场力做功与电势能变化的关系，求电场力对该电荷做的功．

2.电势差可以写成UAB＝eq\f(WAB,q)，电势差UAB由WAB、q决定吗？WAB由q、UAB决定吗？

3.在研究微观粒子时常用电子伏特(eV)作能量的单位.1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能，那么1eV等于多少焦耳(J)?

4.如图所示，在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10-7J．

(1)根据移动电荷做功的正负及数值，在下面的电场线上定性地标出B、C两点可能的位置；

(2)将A、B、C三点电势由高到低排序；

(3)A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？

(4)把－1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电力做多少功？电势能变化了多少？

总结：利用公式UAB＝eq\f(WAB,q)计算电势差的两种方法．

方法一：各物理量均带正、负号运算，但代表的意义不同．WAB的正、负号表示正、负功；q的正、负号表示电性；UAB的正、负号反映φA、φB的高低．计算时W与U的角标要对应，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA.

方法二：绝对值代入法．WAB、q、UAB均代入绝对值，然后再结合题意判断电势的高低．

1.下列说法正确的是()

A.电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫作电压

B.电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关

C.UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB＝φB－φA

D.A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB＝UBA

2.在电场中A、B两点间的电势差为UAB＝75V，B、C两点间的电势差为UBC＝－100V，则A、B、C三点电势高低关系为()

A.φA＞φB＞φCB.φA＜φC＜φB

C.φC＞φA＞φBD.φC＞φB＞φA

3.电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为8.0×10-9J．已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10-9C，那么()

A.该电荷为负电荷

B.该电荷为正电荷

C.A、B两点的电势差UAB＝4.0V

D.把该点电荷从A移到B，电场力做功为WAB＝2.0×10-8J

4.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两点电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是()

A.b点场强大于d点场强

B.b点场强等于d点场强

C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差

D.试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能

5.如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设a、b所在的电场线竖