
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知道電勢差概念,知道電勢差的正負(fù)表示兩點間電勢的高低關(guān)系。
2、推導(dǎo)靜電力做功跟電勢差的關(guān)系式,會用公式WAB=qUAB計算靜電力所做的功。
3、理解等勢面的概念。會畫常見電場的等勢面。通過論證等勢面一定垂直于電場線,體會反證法在推理過程中的應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)重難點】
學(xué)習(xí)重點:靜電力做功公式WAB=qUAB的具體應(yīng)用。
學(xué)習(xí)難點:靜電力做功公式中正負(fù)號的應(yīng)用與正負(fù)號物理意義的理解。
【知識回顧】
1、重力做功與物體運(yùn)動的路徑__________,只與__________有關(guān)。重力勢能的大小與零勢能面的選擇__________,重力勢能變化量的大小與零勢能面的選擇__________。重力勢能的計算式:__________。
2、靜電力做的功與____________________有關(guān),但與電荷經(jīng)過的路徑__________。
3、電荷在電場中具有的勢能叫__________,用符號__________表示。
4、電荷在電場中某一點的__________與它的__________之比稱為電勢,用__________表示,定義式是:__________。
國際單位是__________(符號:__________)。由定義式可知,1V=1__________。
5、功的計算式:__________。動能定理的表達(dá)式:__________。
【自主預(yù)習(xí)】
1、電場中兩點電勢之間的差值叫做__________,用__________表示,單位是__________,UBA=__________。電勢差是__________,其正負(fù)不表示__________,表示____________________。
2、電勢差與零電勢點的選取__________。電場中兩點間的電勢差,由__________及__________決定。
3、在電場中,電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做__________。
在等勢面上移動電荷時,靜電力__________。
電場線跟等勢面__________,且由__________指向__________。
兩個相鄰等勢面間的電勢差是相等的,這樣的等勢面叫做__________。等差等勢面密的地方場強(qiáng)__________,等差等勢面稀疏的地方場強(qiáng)__________。
【課堂探究】
思考1:①如圖所示,分別選取地面和B所在的平面為參考平面,A、B兩點的高度差是否改變?
②選取不同的參考平面,從A到B重力做的功是否改變?
③影響重力做功大小的是A、B兩點的高度值,還是A、B兩點之間高度的差值呢?
思考2:如圖,某個電荷在確定的電場中由A點移動到B點,影響靜電力做功多少的因素可能是A點或B點的電勢值呢?還是A、B兩點之間電勢的差值呢?
第一部分 電勢差
電場中兩點電勢之間的差值叫做__________,也叫__________,用__________表示。
思考1:怎樣計算電勢差?
思考2:電勢差是矢量還是標(biāo)量?
對電勢差的幾點理解:
描述電勢差時,必須指明是__________之間的電勢差,如UAB或UBA。
電勢差與零電勢點的選取__________。
電場中兩點間的電勢差,由__________及__________決定。
電勢差的正負(fù)不表示__________,表示____________________。
推論:UAC=__________
思考3:電荷q從A點移動到B點,求電場力做的功?
思考4:如果認(rèn)為A、B兩點間電勢差由WAB和q的數(shù)值決定,你認(rèn)為這種想法正確嗎?
思考5:電勢差與電勢有何聯(lián)系、區(qū)別?
應(yīng)用UAB=WABq或WAB=qUAB時,
若加下標(biāo),WAB、q、UAB都有__________,計算時都要帶__________。
若不加下標(biāo),將各物理量均取__________代入,然后再由題意分析判斷____________________或____________________。
思考6:靜電力做功的常用求法有哪些?
【例題】在勻強(qiáng)電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點移到B點,靜電力做功1.6 ×10-7J。再把這個電荷從B點移到C點,靜電力做功-4.0×10-7J。
(1)A、B、C三點中,哪點電勢最高?哪點最低?
(2)A、B間,B、C間,A、C間的電勢差各是多少?
(3)把-1.5 × 10-9C的電荷從A點移到C點,電場力做多少功?
(4)根據(jù)以上所得結(jié)果,定性地畫出電場分布的示意圖,標(biāo)出A、B、C三點可能的位置。
思考7:根據(jù)以上例題第(4)問的結(jié)果,定性畫出了電場分布的示意圖,標(biāo)出了A、B、C三點可能的位置?!翱赡堋闭f明還有其他位置符合要求,這些位置在哪里呢?
如圖,設(shè)A不動,能不能再找出一個位置B′,讓點電荷從A移動到B′靜電力做的功與點電荷從A移動到B靜電力做的功相等?
第二部分 等勢面
在電場中,電勢相同的各點構(gòu)成的面叫做__________。
思考1:以下電場的等勢面各是怎樣的?
思考2:等勢面有何特點?
【自我測評】
1.(2023秋·吉林遼源·高二??茧A段練習(xí))關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解,正確的是( )
A.UAB表示B點相對于A點的電勢差,即UAB=φB-φA
B.φA、φB都可以有正、負(fù),所以電勢是矢量
C.UAB和UBA是不同的,它們有關(guān)系UAB=-UBA
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(yuǎn)處為電勢零點
2.(2022·北京·匯文中學(xué)高一期末)如圖所示,直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場中的兩組平行線,M、N、P和Q是它們的交點,四點處的電勢分別為φM、φN、φP和φQ。一帶正電的粒子由M點分別運(yùn)動到N點和P點的過程中,電場力所做的負(fù)功相等。則( )
A.若帶正電的粒子由M點運(yùn)動到Q點,電場力做正功
B.若帶正電的粒子由P點運(yùn)動到Q點,電場力做負(fù)功
C.直線c位于某一等勢面內(nèi),φMφN
3.(2022·湖北·宜城市第一中學(xué)高一階段練習(xí))空間存在甲、乙兩相鄰的金屬球,甲球帶正電,乙球原來不帶電,由于靜電感應(yīng),兩球在空間形成了如圖所示穩(wěn)定的靜電場。實線為其電場線,虛線為其等勢線(相鄰等勢面間的電勢差相等),A、B兩點與兩球球心連線位于同一直線上,C、D兩點關(guān)于直線AB對稱,則( )
A.A點和B點的電勢相同B.C點和D點的電場強(qiáng)度相同
C.正電荷從A點移至B點,靜電力做正功D.負(fù)電荷從C點移至D點,電勢能增大
4.(2022·高二課時練習(xí))某棵大樹被雷電擊中:此時以大樹為中心的地面上形成了電場,該電場中三個等勢面分布及電場中M、N兩點的位置如圖所示,虛線是一組等間距同心圓,M、N兩點在同一半徑上。下列說法正確的是( )
A.M點比N點電勢低
B.電場強(qiáng)度的方向由N點指向M點
C.M、N兩點間的電勢差為50kV
D.電子由M移到N點,電場力做功50keV
5.(2022秋·高二??颊n時練習(xí))等間距虛線a、b、c、d表示勻強(qiáng)電場中的四個等勢面。兩帶電粒子M、N沿著a、d等勢面射入電場,運(yùn)動軌跡分別如圖中MPN和NQM所示。已知M帶正電,不計粒子重力,則( )
A.N帶負(fù)電
B.等勢面a的電勢低于等勢面b的電勢
C.運(yùn)動過程中,帶電粒子M的電勢能逐漸減小
D.運(yùn)動過程中,帶電粒子N的動能逐漸減小
6.(2023秋·吉林白山·高三撫松縣第一中學(xué)校考期末)在x軸上有兩個固定的點電荷Q1、Q2,其電場中的電勢φ在x軸正半軸上的分布如圖所示,下列說法正確的是( )
A.Q1為負(fù)電荷,Q2為正電荷
B.Q1電量小于Q2的電量
C.x1處的電場強(qiáng)度為零
D.電量為?q的檢驗電荷從x2位置移到無窮遠(yuǎn)的過程中,電場力做功為qφ0
【學(xué)后反思】
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________比較
電勢φ
電勢差U
區(qū)別
定義
決定因素
相對性
聯(lián)
系
數(shù)值關(guān)系
單位
標(biāo)矢性
勻強(qiáng)電場
正點電荷電場
負(fù)點電荷電場
等量同種電荷電場
等量異種電荷電場
這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三冊1 磁場 磁感線優(yōu)秀課后復(fù)習(xí)題,文件包含人教版2019高中物理必修第三冊131磁場磁感線導(dǎo)學(xué)案原卷docx、人教版2019高中物理必修第三冊131磁場磁感線導(dǎo)學(xué)案解析卷docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共17頁, 歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修 第三冊2 導(dǎo)體的電阻精品習(xí)題,文件包含人教版2019高中物理必修第三冊112導(dǎo)體的電阻導(dǎo)學(xué)案原卷docx、人教版2019高中物理必修第三冊112導(dǎo)體的電阻導(dǎo)學(xué)案解析卷docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共20頁, 歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)必修 第三冊第十章 靜電場中的能量3 電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系精品同步達(dá)標(biāo)檢測題,文件包含人教版2019高中物理必修第三冊103電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案原卷docx、人教版2019高中物理必修第三冊103電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案解析卷docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共17頁, 歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊
注冊成功