高中物理 第1章 靜電場(chǎng) 5 電勢(shì)差課件 新人教版選修3-1.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,靜電場(chǎng),第一章,5 電 勢(shì) 差,第一章,夏季，在雷云形成的過程中，由于摩擦起電一些云層帶正電，另一些云層帶負(fù)電，它們對(duì)大地的靜電感應(yīng)使地面產(chǎn)生異種電荷。當(dāng)云層與云層間或云層與地面間的“電勢(shì)差”達(dá)到幾萬(wàn)伏以上時(shí)，空氣被擊穿，暴發(fā)電閃雷鳴。本節(jié)來(lái)探究“電勢(shì)差”的有關(guān)問題。,,電勢(shì)差(電壓),1.定義 電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的_______，也叫_______。 2．關(guān)系式 設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為φ A，B點(diǎn)的電勢(shì)為φB，則：A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為：UAB＝___________。 B、A兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差可以表示為：UBA＝__________。 所以UAB＝__________ UBA 。,差值,電壓,φA－φB,φB－φA,－,3．電勢(shì)差的正負(fù) 電勢(shì)差是_________，但有正、負(fù)。電勢(shì)差的正、負(fù)表示兩點(diǎn)間電勢(shì)的高低。所以電場(chǎng)中各點(diǎn)間的電勢(shì)差可依次用__________相加。 4．單位 在國(guó)際單位制中，電勢(shì)差與電勢(shì)的單位相同，均為_______，符號(hào)_______。,標(biāo)量,代數(shù)法,伏特,V,電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系,1.關(guān)系 WAB＝qUAB或UAB＝__________。 2．證明 WAB＝___________＝qφA－qφB＝____________，即WAB＝qUAB。 3．物理意義 電勢(shì)差是表征__________的性質(zhì)的物理量，在數(shù)值上A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于____________由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做的功。,EpA－EpB,q(φA－φB),電場(chǎng)能,單位正電荷,一、電勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系,觀察圖片，回答圖中問題并思考：電勢(shì)零點(diǎn)改變時(shí)，各點(diǎn)間的電勢(shì)差是否改變？ 答案：若C點(diǎn)電勢(shì)為零，A點(diǎn)電勢(shì)為4V，B點(diǎn)電勢(shì)為2V。比較可得，電勢(shì)零點(diǎn)改變時(shí)，各點(diǎn)間的電勢(shì)差不變。,三、電場(chǎng)力做功的求解四法,[特別提醒]用WAB＝qUAB求電場(chǎng)力做功時(shí)，不必考慮靜電力的大小和電荷移動(dòng)的路徑，對(duì)于靜電力是變力時(shí)，也同樣適用。,(廣西桂林十八中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))如圖所示，是一個(gè)正電荷的電場(chǎng)，兩虛線是以點(diǎn)電荷為圓心的同心圓，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為4V。有一個(gè)q＝－110－8C的點(diǎn)電荷，從A點(diǎn)沿不規(guī)則曲線移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為( ) A．4.010－8J B．－4.010－8J C．2.510－9J D．路徑不清，不能確定 答案：B,,解析：電場(chǎng)力做功與初、末位置的電勢(shì)差有關(guān)，而與路徑無(wú)關(guān)。所以W＝qUAB＝－1.010－84J＝－4.010－8J。,將一個(gè)電量為－2.010－8C的點(diǎn)電荷，從零電勢(shì)點(diǎn)S移到M點(diǎn)要克服電場(chǎng)力做功4.010－8J，則M點(diǎn)電勢(shì)φM＝________。若將該電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功1.410－7J，則N點(diǎn)的電勢(shì)φN＝________，MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差UMN＝________。,關(guān)于電勢(shì)差的計(jì)算,答案：－2V；5V；－7V,點(diǎn)評(píng)：本題采用多種解法，可以開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)他們解答實(shí)際問題的能力。在求電勢(shì)差時(shí)，應(yīng)考慮電勢(shì)差的正負(fù)。這樣處理對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)兩點(diǎn)的電勢(shì)高低有好處。,(石家莊一中2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期檢測(cè))如圖所示，正點(diǎn)電荷電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將一電荷量為q＝＋3.210－19C的試探電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為W＝6.410－20J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U等于( ) A．0.5V B．0.2V C．5V D．2V 答案：B,,應(yīng)用功能關(guān)系解決帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題,點(diǎn)評(píng)：因?yàn)镼是正點(diǎn)電荷，所以以Q為圓心的球面是一個(gè)等勢(shì)面，這是一個(gè)重要的隱含條件。由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力是變力，所以不能直接用W＝Fl求解，只能考慮運(yùn)用功能關(guān)系。,(北京市重點(diǎn)中學(xué)2014～2015學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)檢測(cè))如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一絕緣的光滑離心軌道，一帶正電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放，沿軌道滑下，已知小球的質(zhì)量為m，電量為＋q，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，斜軌道的傾角為α。,,(1)求小球沿斜軌道下滑的加速度的大??； (2)若使小球能通過圓軌道頂端的B點(diǎn)，求A點(diǎn)距水平地面的高度h。 (3)若小球從斜軌道h＝5R處由靜止釋放，求小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力。,易錯(cuò)分析：本題常有同學(xué)錯(cuò)選A、D選項(xiàng)。錯(cuò)選A是由于對(duì)電勢(shì)差定義式的不正確理解造成的，事實(shí)上，移動(dòng)的電荷量越大，在確定兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力所做的功也越多，且兩者的比值是一定的；錯(cuò)選D是由于對(duì)功能關(guān)系的理解不準(zhǔn)確造成的，事實(shí)上，各種力做功導(dǎo)致能量的轉(zhuǎn)化都有“專屬”的特點(diǎn)，如重力勢(shì)能的變化只與重力做功有關(guān)，彈性勢(shì)能的變化只與彈力做功有關(guān)，電勢(shì)能的變化只與電場(chǎng)力做功有關(guān)等。,正確解答： 正確答案：C,