物理选修35 电势差导学案及答案

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1．理解电势差是描述电场的能的性质的物理量，理解电势差与零点电势面位置的选取无关，熟练应用其概念及定义式：UAB=WAB/q进行相关的计算。
2．知道电势与电势差的关系UAB=ΦA-ΦB 电势与零势面的选取有关，知道在电场中沿着电场线的方向电势的变化．
3．知道电场力做功与电势能改变的关系。 知道电场力做功与路径无关，只决定与初末位置的电势差。
重点、难点：
1．重点是进一步理解电场力的功和电势能的变化之间的关系及建立电势差的概念。
2．难点是理解电场中两点间的电势差UAB=WAB/q 的定义,但它的值由场源电荷的分布及两个点的位置决定，而与W、q无关。
学习过程：
前提测评：
1．右图中MN为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点a、b
a
b
B
A
今将一电荷＋q从a移到b则：
A.电场力做正功，＋q的电势能增加； M N
B.电场力做负功，＋q的电势能增加；
C.电场力做正功，-q的电势能减少；
D.电场力做负功，-q的电势能减少。
2．如图所示，ΦA =1V, ΦB =6V,
a．一带电量为4.0×10-9C的正电荷由A点移动到B点，电场力所做的功是多少?电势能是增加还是减小?电势如何变化？
b.如果电量q=－2×10-9C的负电荷由A点移动到B点，电场力所做的功是多少?电势能是增加还是减小?电势如何变化？
新课学习:
电势差
1、定义：
2、定义式：UAB= UBA=
说明：
3、电场力做功与电势差的关系：
两种表达形式：

强调：（1）
（2）
4、静电场中电势差怎样来测量呢？
夯实基础：
1、对于电场中A、B两点，下列说法正确的是 （ ）
A．电势差的定义式UAB=WABq，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量q成反比
B．A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功
C．将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J的功，这两点间的电势差为1V
D．电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
2、a、b为电场中两点，且a点电势高于b点电势，则下列说法正确的是 （ ）
A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加
B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少
C．无论移动的是正电荷和是负电荷，电荷的电势能都要减少
D．无论是否有电荷移动，a点电势能总是大于b点的电势能
E．无论是否有电荷移动，a点电势总是大于b点的电势
典例分析：
例1：见书
例2：一点电荷只在电场力作用下由静止从A点运动到B点，动能增加了4ⅹ10-7J
. .
A
B
则：（1）该电荷带什么电性？
（2）若已知UAB=20V则电荷的电荷量是多少？
巩固练习：
1、如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把+ q和－ q的试验电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是 [ ]
A．放上+q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPC
B．放上+q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC
C．放上－q时，它们的电势能EPA＞EPB＞EPC
D．放上－q时，它们的电势能EPA＜EPB＜EPC
2、在电场中把一个电量为6×10－6C的负电荷从 A点移到 B点，反抗电场力做功 3×10－5J，再将电荷从 B移到C点，电场力做功 1.2×10－5J，求A与B， B与 C， A与 C两点间电势差．
3、在电场强度为E=104N／C、方向水平向右的匀强电场中，用一根长L=1m的绝缘细杆（质量不计）固定一个质量为m=0.2kg的电量为q=5×10－6C带正电的小球，细杆可绕轴在竖直平面内自由转动（图1）．现将杆从水平位置A轻轻释放，在小球运动到最低点B的过程中，电场力对小球作功多少？A、B两位置的电势差多少？小球的电势能如何变化？小球到达B点时的速度多大？取g=10m/s2