10.2　电势差 课题1　电势差 导学案 （含解析）2024-2025学年高一物理人教版（2019）必修第三册

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． 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 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＝，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.1 eV等于一个电子经过1 V电压加速后所增加的动能，那么1 eV等于多少焦耳(J) 4. 如图所示，在电场中把2.0×10-9 C的正电荷从A点移到B点，静电力做功1.5×10-7 J．再把这个电荷从B点移到C点，静电力做功－4.0×10-7 J． (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－1.5×10-9 C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＝ 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＝75 V，B、C两点间的电势差为UBC＝－100 V，则A、B、C三点电势高低关系为(　　) A. φA＞φB＞φC　 B. φA＜φC＜φB　 C. φC＞φA＞φB　 D. 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1.2×10-8 J，在B点的电势能为8.0×10-9 J．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1.0×10-9 C，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＝4.0 V D. 把该点电荷从A移到B，电场力做功为WAB＝2.0×10-8 J 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 ... ...