物理必修 第三册2 电势差说课课件ppt

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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．3．会初步解决力电综合问题．
1．电场中两点间电势的差值叫作电势差．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？【答案】 UAC＝15 V，UAB＝10 V；UAC＞UAB. 
活动一：理解电势差的概念
(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？【答案】 φA＝18 V，φB＝8 V，φC＝3 V；UAC＝15 V，UAB＝10 V．(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？【答案】 电势的大小与零电势点的选取有关，电势差的大小与零电势点的选取无关，所以在物理学中，电势差往往比电势更重要．
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－φAB．UAB和UBA是相同的，它们有关系UAB＝UBAC．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
【解析】 UAB表示A点相对于B点的电势差，UAB＝φA－φB，A错误；UBA表示B点相对于A点的电势差，UBA＝φB－φA，故UAB＝－UBA，B错误；电势是标量，正负号是相对于零电势点而言的，正号表示高于零电势点，负号表示低于零电势点，C错误；零电势点理论上是可以任意选取的，但通常取无穷远处或大地为零电势点，D正确．
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？
活动二：探究电势差与静电力做功的关系
【答案】 UAB＝φA－φB.电势能的变化量为ΔEp＝EpB－EpA＝q(φB－φA)．
(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．【答案】 WAB＝EpA－EpB＝qφA－qφB＝q(φA－φB)＝qUAB.
4．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；【答案】 φC＞φA＞φB.(3) A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？【答案】 75 V；－200 V；－125 V.(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？【答案】 1.875×10-7 J；减少了1.875×10-7 J．
活动三：初步解决力电综合问题
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－φAD．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
【解析】 电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫作电压，A正确；电势差的大小与零电势点的选取无关，B错误；电势差可以反映出两点电势的高低，UAB＝φA－φB＝－UBA，而电压只是电势差的大小，C、D错误．
【解析】 由题意UAB＝φA－φB＝75 V，则得φA＞φB，UBC＝φB－φC＝－100 V，则得φB＜φC.又UAC＝UAB＋UBC＝－25 V，则得φA＜φC.故有φC＞φA＞φB.故A、B、D错误，C正确．
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＞φCB．φA＜φC＜φBC．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1.2×10-8 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 VD．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
【解析】 两等量异种点电荷产生的电场如图所示，由图可知，d点的电场线比b点的电场线密集，所以d点的场强大于b点的场强，A、B错误；a、c两点关于MN对称，b点在MN上，同一点电荷从a到b和从b到c电场力做的功相同，由W＝qU可知，Uab＝Ubc，C正确；a点电势高于c点电势，同一正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误.
6．如图所示，a、b、c是氢原子的核外电子绕核运动的三个可能轨道，取无穷远处电子的电势能为0，电子在a、b、c三个轨道时对应的电势能分别为－13.6 eV、－3.4 eV、－1.51 eV，由于某种因素(如加热或光照)的影响，电子会沿椭圆轨道跃迁到离核更远的轨道上运动，求：
(2) 如果B点电势为0，则A、C两点的电势各为多少？点电荷在A、C两点的电势能各为多少？【答案】 若φB＝0，由UAB＝φA－φB，得φA＝UAB＋φB＝200 V，由UBC＝φB－φC，得φC＝φB－UBC＝0－(－300)V＝300 V，点电荷在A点的电势能EpA＝qφA＝－3×10-6×200 J＝－6×10-4 J.点电荷在C点的电势能EpC＝qφC＝－3×10-6×300 J＝－9×10-4 J．