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1.4 电势差
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.理解电势差的概念及定义式,能在具体物理过程中计算电势差、电场力所做的功(难点);
2.理解电势的概念,能区别电势与电势差(难点);
3.通过自主学习、互动交流,体会比值定义的物理思想,提高学生的科学素养。
【使用说明】
1.认真阅读相应学习的内容,10分钟完成课前基础案,课堂5分钟合作纠错。
2.独立完成探究学案,并标注疑难处,保证学案的完成质量.
3.1课时。
1.电荷q在电场中某点A具有的电势能为ε,则A点的电势.注意:ε、q都[来源:学,科,网]
是 标量 ,但有正负,计算时 要带入 正负号.因为UA是电场中A点的电势,所以与ε、 q无关,取决于 电场本身.
2. 静电场中,沿 电场线 方向电势逐点降低.
3. 无论正电荷还是负电荷,只要电场力做正功,电势能就 减小 ;电场力做负功, 电势能就 增加
4. 电荷Q在电场中由一点A移动到另一点B时,_电场力所做的功与_电量_的比值,叫做这两点的电势差,也叫 电压 . 符号是 U 数学表达式为 u=w/Q 电势差的单位是 伏特 符号是 U [来源:学科网ZXXK]
一. 电势差(展示、点评共8分钟)
1:理论探究电场力做功的特点:
(1) 回顾重力做功的特点 A-mghB只与始末位置有关,与经过的路径无关。W=mgh
(2) 阅读课本对比得出:
结论:电场力做功也与运动路径无关,电场力作正功,
电势能减小;电场力作负功,电势能增大.
2.电势差: 电场力的功与所移动的电荷的电量的比值,叫做电场中A、B两点的电势差。
即
3.电势差的特点:
(1).电势差与移动的电荷无关,它只反映了电场自身的性质;
(2).在国际单位制中,电势差的单位:伏特 ( V )[来源:学。科。网Z。X。X。K]
(3).电势差即电压;
(4).若已知电场中两点的电势差UAB,则
4.例题[来源:Z§xx§k.Com]
(1)如图所示,把负电荷分别放在C、D两点,它在哪点的电势能较大?
【答案】D
(2)一个电量为-2.0×10-8C的点电荷,在电场中A、B两点之间移动的过程中,电场力做功8×10-6J,如果在A点处该电荷具有1.4×10 -5J的电势能,则它在B点处的电势能为多少?这两点间的电势差为多少?
【答案】 EPB=6×10-6J UAB=-400V
二.电势(展示、点评共7分钟)
1.电势差即电势之差。即
2.若选择电场中的P点为电势参考点,即规定P点的电势为零,则电场中任意一点A的电势,数值上等于把单位正电荷从A点移动到P点电场力所做的功。
3.例题
(1)如图所示,A、B、C是电场中的三点,将1C的正电荷分别从A、C移动到B时,电场力所做的功分别为10J、-5J,以B为电势参考点,则A、C两点的电势分别为多少?
【答案】
(2)【例题】在-Q电荷的电场中的B点放一电量为q的正电荷,若它从B移动到A,则电场力作正功还是负功?并比较A、B两点的电势能,电势的关系
【答案】1.电场力作功、电势能与移动的电荷和电场都有关。
2.电势只与电场有关,与移动的电荷无关。
3.沿电场线方向,电势逐渐降低。
三.等势面(展示、点评共3分钟,)[来源:学§科§网Z§X§X§K]
等势面:电场中电势相等的点构成的曲面叫做等势面。
2.等势面的性质:
(1).沿着等势面移动电荷时,电场力所作的功为零。
(2).在任何静电场中电场线与等势面是互相正交的。
(3).等势面愈密(即间距愈小)的区域,场强愈大。
产生设备:
3.例题.如图所示,M、N为水平放置的平行金属板,板间匀强电场强度为E.今有两个质量均为m,带电量均为q的异性粒子,分别从M、N两板同时开始运动,经时间t秒后,两个带电粒子恰能在电场中相碰中和.则M、N两板的电势差为多少?
(答案)
A类
1.如图所示,MN是电场中某一条电场线上的两点,若负电荷由M移到N时,电荷克服电场力做功,下列说法中不正确的是:(B)
A.M点和N点之间一定有电势差
B.M点的场强一定大于N点的场强
C.电场线的方向从M指向N
D.M点的电势大于N点的电势
2.电场中两点间电势差考的意义是:(A)
A.它是由两点的位置决定的,与移送的电荷的种类和数量无关
B.电势差与电场力做功成正比,与被移送的电量成反比
C.电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功
D.电场中两点间没有电荷移动,则电势差为零
3.一个点电荷,从静电场中的a点移到b点的过程中,电场力做功为零,则(c)
A.a、b两点的电场强度一定相等
B.作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
C.a、b两点的电势差为零
D.点电荷一定沿直线从a点移到b点
4.两个固定的等量异种电荷,在他们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示(c)
下列说法正确的是:
A.a点电势比b点电势高
B.a、b两点场强方向相同,a点场强比b点大
C.a、b、c三点与无穷远电势相等
D.一带电粒子(不计重力),在a点无初速释放,则它将在a、b线上运动
5.下列关于电场的说法中正确的是(D)
A.静电场中,电场强度火的点电势必定高
B.静电场中,电场强度为零的各点电势是相等的
C.匀强电场中,两点间的距离越大,则两点间的电势差就越大
D.无论是匀强电场还是点电荷形成的电场,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的
B类
6.在正点电荷Q形成的电场中,有M、N两点,如图所示.
以下说法不正确的是(D)
A.M点的场强大于N点的场强
B.M点的电势大于N点的电势
C.将一正点电荷分别放在M点和N点,则该电荷在M点电势能大
D.将一负点电荷分别放在M点和N点,则该电荷在M点电势能大
7.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示.图
中的实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计粒子的重力,则可以断定:(B)
A.粒子受到静电引力
B.粒子在b点受到的电场力最大
C.从a到c整个过程,电场力做正功
D.粒子在b点的速度大于在a点的速度
C类
12.如图所示,质量为m=3×10-6千克,带电量q=-3.5×10-8库仑的油滴,自D点自由下
落,由小孔进入带电的平行金属板间.由于电场力的作用,运动到下极板时速度恰好
为零.问:(1)哪个极板的电势高?(2)两极板间的电势差是多少伏特?(g=l O米/秒2)
(答案A板电势高 300V)
【课堂小结】(3分钟)
1、此节课目标的达成情况:
2、此节课应注意的问题:
3、此节课的收获:
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