2019-2020年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1.5 電勢(shì)差學(xué)案新人教版選修3-1

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1、2019-2020年高中物理第一章靜電場(chǎng)1.5電勢(shì)差學(xué)案新人教版選修3-1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解電勢(shì)差的概念,知道兩點(diǎn)間電勢(shì)差與電勢(shì)零點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。2.掌握兩點(diǎn)間電勢(shì)差的表達(dá)公式,知道兩點(diǎn)間電勢(shì)差的正負(fù)號(hào)與這兩點(diǎn)的電勢(shì)高低的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3.知道在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與兩點(diǎn)間電勢(shì)差的關(guān)系,會(huì)應(yīng)用靜電力做功的公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?！局R(shí)導(dǎo)學(xué)】1.定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的①差值叫作電勢(shì)差,也叫②電壓,UAB=③φA-φB,UBA=④φB-φA。2.單位電勢(shì)差的單位與電勢(shì)單位相同,在國(guó)際單位制中為⑤伏特。3.特征選擇不同位置為電勢(shì)零點(diǎn),電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值也會(huì)⑥不同,但電場(chǎng)中某

2、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差卻⑦保持不變。4.電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系式:UAB=⑧?！救包c(diǎn)”探究】主題1:電勢(shì)與電勢(shì)差如圖甲所示,豎直線(xiàn)上有A、B兩點(diǎn),若取地面為參考平面,則A點(diǎn)的高度為hA=0.7m,B點(diǎn)的高度為hB=2.3m,A、B兩點(diǎn)間的高度差為Δh=hB-hA=1.6m;若取桌面為參考平面,則A點(diǎn)的高度為hA'=-0.2m,B點(diǎn)的高度為hB'=1.4m,A、B兩點(diǎn)之間的高度差為Δh'=hB'-hA'=1.6m,由此可見(jiàn),選擇不同的參考平面,A、B兩點(diǎn)的高度是不同的,即某一位置的高度具有相對(duì)性,但兩點(diǎn)之間的高度差是一定的,跟參考平面的選擇無(wú)關(guān)。(1)如圖乙所示,把B板接地

3、(即φB=0),A板電勢(shì)φA=8V,M點(diǎn)電勢(shì)φM=6V,N點(diǎn)電勢(shì)φN=2V,則M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差UMN是多少?(2)在(1)問(wèn)中,如果將A板接地(即φA=0),則B、M、N點(diǎn)電勢(shì)各是多少?M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)差UMN是多少?(3)什么是電勢(shì)的相對(duì)性?兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的數(shù)值與零電勢(shì)的位置選取有關(guān)嗎?同一等勢(shì)面上兩點(diǎn)的電勢(shì)差是多少?(4)UMN與UNM有什么關(guān)系?電勢(shì)差的正負(fù)表示什么意義?主題2:電勢(shì)差與電荷如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電荷+q從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),設(shè)AB間距離為s。靜電力的大小F=Eq為恒力。(1)將+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為,功與電荷量的比值為;將電荷量改為-q

4、,從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為,功與電荷量的比值為;將電荷量改為+nq,從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為,功與電荷量的比值為;將電荷量改為-nq,從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功為,功與電荷量的比值為。(2)通過(guò)上面的計(jì)算你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?主題3:靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系如圖所示,在電場(chǎng)中將電荷q從A移動(dòng)到B,靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。(1)閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,推導(dǎo)靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系。(2)A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差UAB跟WAB、q有關(guān)嗎?由什么決定?靜電力做功WAB跟q、UAB有關(guān)嗎?(3)說(shuō)說(shuō)計(jì)算靜電力做功的方法有哪些?！局R(shí)運(yùn)用】1.下列關(guān)于電勢(shì)差的

5、說(shuō)法中,正確的是()。A.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電荷從其中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所做的功B.1C的正電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移到另一點(diǎn),如果靜電力做了1J的功,那么這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差就是1VC.在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),靜電力做功的多少跟這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差無(wú)關(guān)D.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟放入這兩點(diǎn)的電荷的電荷量成反比2.在電場(chǎng)中,已知A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB>0,那么()。A.把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做負(fù)功B.把負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做正功C.把正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn),靜電力做負(fù)功D.把正電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn),靜電力做正功3.如圖所示,某電場(chǎng)的等勢(shì)面用實(shí)線(xiàn)表示,各等勢(shì)面的電勢(shì)分別為10

6、V、6V和-2V,則UAB=,UBC=,UCA=。4.電荷量為3×10-8C的試探電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),它的電勢(shì)能減少了6×10-7J,則在這個(gè)過(guò)程中,靜電力對(duì)試探電荷做了J的(填“正”或“負(fù)”)功,A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為V?！就卣固嵘客卣挂弧㈦妱?shì)差的理解與計(jì)算1.有一帶電荷量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服靜電力做功6×10-4J。從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí),靜電力做功9×10-4J。問(wèn):(1)AB、BC、CA間電勢(shì)差各為多少?(2)如以B點(diǎn)電勢(shì)為零,則A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多少?電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能各為多少?拓展二、電勢(shì)差與電勢(shì)能的

7、關(guān)系2.圖示虛線(xiàn)為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4,相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等,其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷僅在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置,其電勢(shì)能變?yōu)?8eV時(shí),它的動(dòng)能應(yīng)為()。A.8eVB.13eVC.20eVD.34eV拓展三、電勢(shì)差與運(yùn)動(dòng)相結(jié)合3.如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球,以初速度v0從A點(diǎn)豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球通過(guò)電場(chǎng)中B點(diǎn)時(shí),速率vB=2v0,方向與電場(chǎng)的方向一致。問(wèn):(1)小球沿豎直方向做什么運(yùn)動(dòng)?B點(diǎn)豎直高度h為多大?