课时5 电势差
新课标高中物理选修第5节 电势差课件
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(2)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。 电荷在 A 点的电势能 EpA＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4 J，电荷在 C 点的电势能 EpC＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4 J。 答案 (1)UAB＝200 V UBC＝－300 V UCA＝100 V (2)φA＝200 V φC＝300 V EpA＝－6×10－4 J EpC＝－9×10－4 J
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[例2] 有一电荷量为q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服 电场力做功6×10－4 J。从B点移到C点电场力做功9×10－4 J。 (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能 各为多少？
也有确定值。
(2)求电势差时，必须明确所指的是哪两点的电势差。A、B间的电势差记为UAB，B、 A间的电势差记为UBA。UAB＝－UBA。 (3)电势差为标量，有正、负之分，电势差的正负表示电场中两点间的电势的高低。 (4)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关。
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应用公式 UAB＝WqAB的两种思路 (1)将各量均带正负号运算。 (2)将各量的绝对值代入运算：W、q、U 均代入绝对值，然后再结合题意判断电 势的高低。
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课时作业23：5 电势差
5电势差一、选择题考点一对电势差的理解1．对于电场中A、B两点，下列说法中正确的是()A．电势差的定义式U AB＝W ABq，说明两点间的电势差U AB与电场力做功W AB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比B．A、B两点间的电势差U AB与移动电荷的电荷量q无关C．把负电荷从A点移到B点电场力做正功，则有U AB＞0D．电场中A、B两点间的电势差U AB等于把正电荷q从A点移动到B点时静电力做的功答案 B解析根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点时静电力所做的功，仅由电场及两点的位置决定，与移动电荷的电荷量及做功的多少无关，故B 正确．2．(多选)下列关于电场的描述，正确的是()A．电场中某点电势的大小、正负与零电势点的选取有关B．电场中某两点间的电势差与零电势点的选取有关C．某点的电场强度大，则电势一定高D．同一点电荷在电场中任意两点间移动时，只要静电力做的功相同，那么两点间的电势差一定相同答案AD考点二电势差与电场力做功的计算3．图1中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电荷量为－5.0×10－8 C的点电荷，沿图中曲线从A点移到B点，电场力做的功为()图1A．－5.0×10－7 J B．5.0×10－7 JC．－3.5×10－6 J D．3.5×10－6 J答案 B解析 U AB ＝φA －φB ＝－10 V ， W AB ＝qU AB ＝5.0×10－7 J ，B 正确．4．在电场中将一带电荷量q ＝－1×10－9 C 的负电荷从B 点移至A 点时，克服电场力做功2× 10－6 J ，将该电荷从A 点移至C 点，则需克服电场力做功3×10－6 J ，则BC 间的电势差大小为( ) A ．5 000 V B ．3 000 V C ．2 000 V D ．1 000 V答案 A解析 电荷由B 移到C ，电场力做功为W BC ＝W BA ＋W AC ＝－2×10－6 J －3×10－6 J ＝－5×10－6 J 由U ＝W q 得：U BC ＝W BC q ＝－5×10－6－1×10－9 V ＝5 000 V 所以BC 间的电势差大小为5 000 V.5．(2018·厦门一中高二月考)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2所示，该点电荷的电荷量大小为1.0×10－9 C ，那么( )图2A ．该点电荷为负电荷B ．该点电荷为正电荷C ．A 、B 两点间的电势差U AB ＝4.0 VD ．把该点电荷从A 点移到B 点，电场力做功为W AB ＝4.0 J 答案 A解析 点电荷在A 点的电势能大于在B 点的电势能，从A 点移到B 点电场力做正功，所以该点电荷一定为负电荷，且W AB ＝E p A －E p B ＝4.0×10－9 J ，故选项A 正确，B 、D 错误；U AB ＝W AB q ＝－4.0 V ，故选项C 错误．6．(多选)如图3所示，在a 点由静止释放一个质量为m 、电荷量大小为q 的带电粒子，粒子到达b 点时速度恰好为零，设a 、b 所在的电场线竖直向下，a 、b 间的高度差为h ，则( )图3A ．带电粒子带负电B ．a 、b 两点间的电势差U ab ＝mghqC ．b 点场强大于a 点场强D ．a 点场强大于b 点场强 答案 ABC考点三 等势面、电势差与电场力的功7.(2018·清华附中高二检测)在如图4所示的负点电荷产生的电场中，一检验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 、E 点(此四点在以场源电荷为圆心的圆周上)，则下列情况正确的是( )图4A ．从A 到B 电场力做功最多 B ．从A 到E 电场力做功最多C ．电场力做功一样多D ．A 点比D 点电势高 答案 C解析 B 、C 、D 、E 在同一等势面上，所以U AB ＝U AC ＝U AD ＝U AE ，由W ＝qU 知做功一样多，A 、B 错误，C 正确；在－Q 的电场中，D 点比A 点离场源电荷远，所以D 点的电势比A 点高，D 错误．8.(多选)如图5所示，在－Q 形成的电场中，有a 、b 、c 三点，它们到点电荷的距离分别为r a 、r b 、r c 且r a <r b <r c ，且U ab ＝U bc ，则( )图5A ．a 点电势高于c 点电势B ．a 点场强比c 点场强大C ．同一负电荷放在c 点比放在a 点的电势能大D ．同一负电荷由a 点移到b 点与由b 点移到c 点静电力做功相同 答案 BD解析 由负电荷电场线和等势面的分布知A 错误，B 正确；因φc >φa ，同一负电荷在电势低处电势能大，C错误；因U ab＝U bc，所以W ab＝W bc，D正确．9．(2017·泰州中学期中)如图6所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与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()图6A．b点场强大于d点场强B．b点电势高于d点电势C．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能D．a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差答案 D解析在两等量异种电荷的连线上，中间点电场强度最小；在两等量异种电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，所以b点场强小于d点场强，A错误；等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，与在两等量异种电荷连线上的点相比较，d点的电势要高，所以d点电势高于b点电势，B错误；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷＋q在a点的电势能大于在c点的电势能，C错误；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，D正确．10.(2018·张家口市期末)如图7所示，A、B、C是点电荷Q形成的电场中的点，BC是以O为圆心的一段圆弧．U AB＝＋5 V，正电荷q沿A→B→C移动，则()图7A．点电荷Q带正电B．沿BC运动时电场力做正功C．B点的电场强度与C点的相同D．q在A点时具有的电势能比在C点时的大答案 D解析根据A、B两点的电势差为＋5 V，可知电场方向沿AB方向，可知Q为负电荷，故A错误；BC 为等势面，故沿BC 运动时电场力不做功，故B 错误；根据点电荷的电场强度公式E ＝kQr 2，可知B 、C 两点的电场强度大小相等，但方向不同，故C 错误；根据A 、B 两点的电势差为＋5 V ，且q 为正电荷，故在A 点时具有的电势能比在B 点时的大，而B 、C 电势相等，则在A 点时具有的电势能比在C 点时的大，故D 正确．11.(2018·昆明市校级联考)如图8所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一电子在该电场中运动，实线表示该电子的运动轨迹，电子在a 点的动能等于28 eV ，运动到b 点时的动能等于4 eV ，若取c 点为零电势点，当这个电子的电势能等于－6 eV 时，它的动能等于( )图8A ．16 eVB ．18 eVC ．6 eVD ．8 eV答案 B解析 电子自a 点运动到b 时，电场力做负功：W ab ＝－eU ab ＝4 eV －28 eV ＝－24 eV ，得U ab ＝24 V由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：U ab ＝－3U bc ，U bc ＝－8 V 从b 到c 电场力做正功，W bc ＝－eU bc 根据动能定理有：W bc ＝E k c －E k b 联立得E k c ＝12 eV .由于只有电场力做功，电势能和动能之和保持不变，故在c 点：E ＝E p c ＋E k c ＝12 eV 即电势能和动能之和为12 eV ，因此当电势能等于－6 eV 时动能为18 eV ，故A 、C 、D 错误，B 正确． 二、非选择题12.如图9所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC ＝0，φA ＝φB ＝10 V ，φD ＝－30 V ，将电荷量为q ＝1.2×10－6 C 的正电荷在该电场中移动．图9(1)把这个电荷从C 移到D ，静电力做功多少？(2)把这个电荷从D 移到B 再移到A ，电势能变化多少？ 答案 (1)3.6×10－5 J (2)增加了4.8×10－5 J 解析 (1)U CD ＝φC －φD ＝30 VW CD ＝qU CD ＝1.2×10－6×30 J ＝3.6×10－5 J. (2)U DA ＝φD －φA ＝－30 V －10 V ＝－40 V W DA ＝qU DA ＝1.2×10－6×(－40) J ＝－4.8×10－5 J 所以电势能增加了4.8×10－5 J.13．如图10所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量q ＝－2×10－10C 的点电荷由A 点移到B 点，静电力做功4.8×10－8 J ，再由B 点移到C 点，电荷克服静电力做功4.8×10－8 J ，取B 点的电势为零，求：13．如图10所示，匀强电场中A 、B 、C 三点构成一个直角三角形，把电荷量q ＝－2×10－10C 的点电荷由A 点移到B 点，静电力做功4.8×10－8 J ，再由B 点移到C 点，电荷克服静电力做功4.8×10－8 J ，取B 点的电势为零，求：图10(1)A 、C 两点的电势； (2)作出过B 点的一条电场线．答案 (1)φA ＝－240 V φC ＝－240 V (2)见解析图解析 (1)把电荷从A 点移到B 点，U AB ＝W AB q ＝4.8×10－8－2×10－10 V ＝－240 V 即φA －φB ＝φA ＝－240 V.把电荷从B 点移到C 点，U BC ＝W BC q ＝－4.8×10－8－2×10－10 V ＝240 V ， 即φB －φC ＝－φC ＝240 V . 所以φC ＝－240 V.(2)因φA ＝φC ，所以直线AC 为匀强电场中的一条等势线，由电场线与等势线垂直且由较高等势线指向较低等势线，电场线过B 垂直于AC 指向左上.。
高中物理电势差
高中物理电势差在高中物理的学习中，电势差是一个非常重要的概念。
它不仅是理解电场性质的关键，也是解决许多电学问题的基础。
那什么是电势差呢？简单来说，电势差就是电场中两点之间电势的差值。
就好像在一座山上，不同的位置有不同的高度，而高度的差值就类似于电势差。
为了更好地理解电势差，我们先来了解一下电势。
电势就像是一个位置所具有的“电势能的高度”。
在电场中，某一点的电势越高，把一个电荷移动到这一点所需要做的功就越多。
假设在一个电场中有 A、B 两点，A 点的电势为φA，B 点的电势为φB，那么 A、B 两点之间的电势差 UAB 就等于φA φB。
这个差值反映了把电荷从 A 点移动到 B 点时电场力做功的能力。
电势差的单位是伏特（V），它是一个非常常用的电学单位。
比如说，我们常见的电池，上面标注的 15V 或者 9V 等，指的就是电池两端的电势差。
为什么我们要研究电势差呢？这是因为它能够帮助我们定量地描述电场对电荷做功的情况。
如果知道了两点之间的电势差，以及电荷的电荷量，我们就可以计算出电场力对电荷所做的功。
在匀强电场中，电势差与电场强度之间有着密切的关系。
假设电场强度为 E，沿着电场线方向的两点之间的距离为 d，那么这两点之间的电势差 U 就等于 Ed。
这个公式在解决很多与匀强电场相关的问题时非常有用。
举个例子来说，假如有一个平行板电容器，两极板之间的距离为d，两极板之间的电势差为 U，而且我们知道两极板之间是匀强电场，那么通过这个公式就能很方便地求出电场强度。
再来说说实际生活中的应用。
我们家里使用的各种电器，其实都是在电势差的作用下工作的。
电流在电路中流动，就是因为存在着电势差，从而使得电荷能够定向移动，形成电流，为我们的电器提供能量。
比如电灯，当它接入电路中，两端存在一定的电势差，电流通过灯丝时发热发光，从而为我们照明。
还有电动机，通过内部的线圈在磁场中受到安培力的作用而转动，而产生安培力的前提也是存在电势差，从而形成电流。
《主题五第二节电势能电势电势差》作业设计方案-中职物理高教版21通用类
《电势能电势电势差》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本课时的作业设计旨在使学生通过实践操作，深化理解电势能、电势及电势差的概念，能够运用相关公式进行计算，并培养学生的逻辑思维能力和问题解决能力。
二、作业内容本课时作业内容主要包括以下方面：1. 理论复习：学生需复习电势能、电势及电势差的基本概念，理解它们在电场中的意义及相互关系。
2. 公式运用：学生需熟练掌握电势能、电势及电势差的计算公式，并能根据具体问题选择合适的公式进行计算。
3. 实验操作：学生需进行实验操作，通过测量不同位置的电势差，验证电势差与电场强度之间的关系。
4. 案例分析：学生需分析几个涉及电势能、电势及电势差的实际问题，理解其在实际中的应用。
三、作业要求针对上述作业内容，特提出以下具体要求：1. 理论复习部分，学生需掌握相关概念及相互关系，能够在遇到相关问题时迅速调动知识储备。
2. 公式运用部分，学生需熟练掌握公式的运用，能够根据题目要求正确选择公式，并准确进行计算。
3. 实验操作部分，学生需按照实验步骤进行操作，认真记录实验数据，分析实验结果，并撰写实验报告。
4. 案例分析部分，学生需认真阅读案例，理解案例中的问题，分析问题的原因和解决方法，并撰写分析报告。
四、作业评价本课时作业的评价将从以下几个方面进行：1. 作业完成情况：评价学生是否按时完成作业，作业是否完整。
2. 知识掌握情况：评价学生对电势能、电势及电势差等概念的掌握程度，是否能够正确运用相关公式进行计算。
3. 实验操作情况：评价学生在实验操作中的表现，是否按照实验步骤进行操作，实验数据是否准确，实验报告是否规范。
4. 案例分析情况：评价学生对案例的理解程度，分析是否深入，解决方案是否合理，分析报告是否条理清晰。
五、作业反馈针对学生在作业中出现的问题，教师将进行及时的反馈和指导，帮助学生解决问题，提高学习效果。
同时，教师还将根据学生的作业情况，调整教学计划，优化教学方法，提高教学质量。
高中物理课件-第五节 电势差
U AB A B U BA B A
已知： 电场中A点的电势为5V，B点电势为3V，求UAB两点
间的电势差。
U AB A B
例题
1.已知电场中A点的电势为8V,B点的电势为-3V,
C点的电势为-8V. 求UAB、 UBC、 UAC
UAC = UAB + UBC
A
B
C
E
UAD = UAB + UBC + UCD
一、电势差U：（标量）
1.定义：电场中两点间的电势之差。（也叫电压）
2.计算式： U AB A B
U BA B A
U AB U B A
பைடு நூலகம்
二、电场力做功与电势差的关系：
WAB qU AB
或
U AB
WAB q
设电场中A点的电势为 A ，B点的电势为 B ，则有:
2.计算式： U AB A B U BA B A
A
BE
U AB U B A
A 5V
B 2V
说明：电势差的正负，不代表电场中两点间电势差的大小，而是区 分两点电势的高低．如3V与－3V表示电势差的大小是一样的.
已知： 电场中A点的电势为5V，B点电势为3V，求A、B两点
一、电势能：EpA WA0
EPA Aq 三、等势面
二、电势 A
EPA q
1、定义：电场中由电势相同的点构成的面，叫做等势面。
A E
C
B
四、几种常见的等势面
+
－
3、等势面的特点：
等势面
c
A
B
A
E
B
MP
Q
N
D
F
电势差--课时作业
第一章第5节电势差练能力、课后提升一、选择题1．(2019·桂林市期中)下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是() A．电场力、电场强度B．电场强度、电势差C．电场力做的功、电势能D．电势差、电势能解析：选B电场强度和电势差反映电场本身的特性，由电场自身性质决定，电场力、电场力做功、电势能既与电场有关，还与试探电荷有关，B选项正确．2．(2018·诸暨市期中)关于U AB＝W ABq和W AB＝qU AB的理解，正确的是()A．电场中的A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电量q成反比B．在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力做的功W AB和电量q成正比C．U AB与q、W AB无关，但不移动电荷U AB即为零D．W AB与q、U AB无关，但与电荷移动的路径有关解析：选B根据电势差的定义式U AB＝W ABq，可知该式是比值定义式，电场中的A、B两点间的电势差和两点间移动电荷的电量q和电场力做功均无关，A、C选项错误；电场中A、B两点间的电势差是一定的，在电场中A、B两点移动不同的电荷，电场力做的功W AB和电量q成正比，B选项正确；根据电场力做功的公式，W AB＝qU AB可知，W AB与q、U AB都有关，与电荷移动的路径无关，D 选项错误．3．(2019·吴忠市利通区期中)在静电场中，将一电子由a点移到b点，电场力做功5 eV，则以下结论错误的是()A．电子的电势能减少了5 eVB．电场强度的方向一定是由b到aC ．a 、b 两点间的电势差是－5 VD ．因零电势点未确定，故不能确定a 、b 两点的电势解析：选B 将一电子由a 点移到b 点，电场力做功5 eV ，根据功能关系可知，电子的电势能减小了5 eV ，A 选项正确；电场强度的方向不一定由b 到a ，B 选项错误；根据W ＝qU ab ，可知a 、b 两点间的电势差U ab ＝－5 V ，C 选项正确；由于电势是相对的，故电势的高低与零电势的选取有关，在零电势点未确定时，不能确定a 、b 两点的电势，D 选项正确．4．一个带正电的质点，电量q ＝2.0×10－9 C ，在静电场中由a 点移到b 点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为 6.0×10－5 J ，质点的动能增加了8.0×10－5 J ，则a 、b 两点间的电势差U ab 为 ( )A ．3×104 VB ．1×104 VC ．4×104 VD ．7×104 V解析：选B 根据动能定理得qU ab ＋W 其他＝ΔE k 可得U ab ＝ΔE k －W 其他q ＝8×10－5－6×10－52×10－9 V ＝1×104 V ，故选B ．5．(多选)如图所示，a 、b 是电场线上的两点，将一点电荷q 从a 点移到b 点，静电力做功W ，且知a 、b 间的距离为d ，以下说法中正确的是( )A ．a 、b 两点间的电势差为W qB ．a 点的电势为φa ＝W qC ．b 点的电势φb ＝W qD ．a 点的电势高于b 点的电势解析：选AD 由W ＝qU 知U ＝W q ，且a 点的电势比b 点的高，所以选项A 、D 正确；题中没有指明零电势点，所以选项B 、C 错误．6．如图所示，a 、b 、c 表示某点电荷产生的电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa ＝U ，φb ＝7U 8，φc ＝U 2.一带电粒子(所受重力不计)从等势面a 上某点由静止释放后，经过等势面b 时速率为v ，则它经过等势面c 时的速率为( )A ．2vB ．3vC ．2vD ．4v解析：选C 带电粒子在运动过程中，只有电场力对粒子做功，根据动能定理得：a →b 过程，有qU ab ＝12m v 2；据题得U ab ＝φa －φb ＝U －7U 8＝U 8联立得q U 8＝12m v 2① a →c 过程，有qU ac ＝12m v c 2据题得U ac ＝φa －φc ＝U －U 2＝U 2联立得q U 2＝12m v c 2②由①②可得v c ＝2v 故选C ．7.如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两条等势线间的电势差相等．一正电荷(只在电场力的作用下)在φ3上时，具有的动能是20 eV ，它运动到等势线φ1上时，速度为零．令φ2＝0，那么该电荷的电势能为4 eV 时，其动能大小为( )A ．16 eVB ．6 eVC ．10 eVD ．4 eV 解析：选B 从φ3到φ1过程动能减小20 eV ，则电势能增加了20 eV ，所以φ3、φ2和φ1之间的电势能的变化都为10 eV ，而φ2＝0，所以电荷在φ2处的电势能为0，则在φ1处的电势能是10 eV 、在φ3处的电势能是－10 eV ，又正电荷在φ3上时的动能为20 eV ，所以电荷的总能量为20 eV －10 eV ＝10 eV ；那么该电荷的电势能为4 eV时，其动能大小为6 eV，B正确．8.如图所示，图中虚线为某静电场中的等差等势线，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点，粒子只受电场力作用，则下列说法正确的是()A．粒子在a点的加速度比在b点的加速度小B．粒子在a点的动能比在b点的动能大C．粒子在a点和在c点时速度相同D．粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小解析：选D因a点处的等势面密集，故a点的电场强度大，故电荷在a点受到的电场力大于b点受到的电场力，结合牛顿第二定律可知，粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，故A错误；由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知，粒子受到的电场力指向右侧，则从a到b电场力做正功，粒子动能增大，故B错误；速度是矢量，沿轨迹的切线方向，由图可知，粒子在a点和在c点时速度方向不相同，故C错误；粒子受到的电场力指向右侧，则从b到c电场力做负功，粒子的电势能增大，所以粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小，故D正确．9．(多选)(2019·哈尔滨三中期中)如图A、B为两等量异号电荷，A带正电，B带负电，在A、B连线上有a、b、c三点，其中b为连线的中点，ab＝bc，则()A．a点与c点的电场强度相同B．a点与c点的电势相同C．a、b间电势差与b、c间电势差相等D．点电荷q沿A、B连线的中垂线移动，电场力不做功解析：选ACD根据等量异号电荷周围电场线的分布规律可知，电场强度关于AB连线的中垂线对称，a点与c点的电场强度相同，A选项正确；沿电场线方向电势逐渐降低，电场线方向从A到B，则a点电势高于c点的电势，B选项错误；电荷AB产生的电场关于连线的中垂线左右对称，其中ab＝bc，可知a、b间电势差与b、c间电势差相等，C选项正确；A、B连线的中垂线是一条等势线，点电荷q沿A、B连线的中垂线移动时，电场力不做功，D选项正确．10．(多选)图甲中直线表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v0，到达Q 点时速度减为零，粒子运动的v-t图象如图乙所示．下列判断正确的是()A．P点电势高于Q点电势B．P点场强大于Q点场强C．P、Q两点的电势差为m v02 2qD．带负电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能解析：选ABC分析图象可知，带负电粒子从P移动到Q的过程中，速度逐渐减小，电场力方向由Q到P，电场线方向由P到Q，沿电场线方向电势逐渐降低，故P点的电势高于Q点电势，A选项正确；速度—时间图象的斜率表示加速度大小，即P点的加速度大于Q点的加速度，说明P点的场强大于Q点的场强，B选项正确；粒子从P运动到Q的过程中，根据动能定理得，－qU PQ＝0－12m v02，解得P、Q两点的电势差为m v022q，C选项正确；负电荷在电势低的地方电势能大，故电荷在P点的电势能一定小于Q点的电势能，故D选项错误．二、非选择题11．(2018·安顺市西秀区月考)闪电是云层与云层或云层与高大建筑物间放电所致，在放电过程中将释放大量能量.1970年春季的一个雷雨交加的上午，湖北古城黄州的青云塔顶尖被雷击为两截，据有关专家估算雷击时释放的能量约为3.2×106 J，假设从云层移向塔顶的电荷量为32 C，则云层与塔顶间电势差为多少？相当于释放多少电子？解析：分析题意可知，雷击时释放能量约 3.2×106J，则静电力做功W＝3.2×106.根据电势差定义可知，U＝Wq＝1×105 V.相当于释放的电子数n＝qe＝2×1020个．答案：1×105 V2×1020个12．如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，t＝0时刻从A点释放一初速度为零的电子，电子仅在电场力作用下，沿直线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．t＝2 s时到达B点，速度大小为10 m/s.已知电子质量为m，电荷量大小为e.求：(1)A点场强的大小和方向；(2)A、B间的电势差U AB．解析：(1)由图象知电子做匀加速运动，加速度为a＝ΔvΔt＝5 m/s2由eE＝ma，得E＝5me，场强沿BA方向．(2)从A到B有－eU AB＝12m v2，得U AB＝－50m e.答案：(1)5me沿BA方向(2)－50me13．如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O 点．另一个电荷量为＋q，质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点时的速度减小到最小为v，已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，求：(1)点电荷甲所产生的电场在B 点处的场强大小及方向；(2)O 、B 间的距离r OB ；(3)A 、B 间的电势差U AB ．解析：(1)点电荷乙从A 到B 的过程中，水平方向上受到向左的库仑力和向右的滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，库仑力不断增大，乙电荷先做减速运动，后做加速运动，当速度最小时，合力为零，根据平衡条件得，qE ＝μmg ，点电荷甲在B 点处的场强为E ＝μmg q ，方向水平向左．(2)根据点电荷场强的公式E ＝k Q r 2，联立(1)中结论得，μmg q ＝k Q r OB 2，解得r OB ＝ kQqμmg .(3)点电荷乙从A 运动B 过程中，根据动能定理得，qU AB －μmgL 0＝12m v 2－12m v 02，故AB 两点的电势差为U AB ＝m (v 2－v 02＋2μgL 0)2q. 答案：(1)μmg q 方向水平向左 (2) kQq μmg(3)m (v 2－v 02＋2μgL 0)2q。
电势差--课时作业
5电势差记一记电势差知识体系1个概念——电势差2个公式——U AB＝φA－φBU AB＝W AB q辨一辨1.W AB>0说明电荷从A点移到B点的过程中静电力做正功．(√)2．U AB>0说明从A到B电势升高．(×)3．W AB越大，U AB越大，U AB与W AB成正比．(×)4．A、B两点的电势差是恒定的，与零电势点的选取无关，所以U AB＝U BA.(×)5．电势差是一个标量，但是有正值和负值之分．(√)6．公式W AB＝qU AB适用于任何电场，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用．(√)想一想1.计算电场中两点间电势差时，需要不要先规定零电势点？提示：不需要．因确定的电场中确定的两点间的电势差是恒定的，它是由电慎重半身性质决定的，与零电势点的选取无关．2．计算电场力做功的合成：W＝qEl cosθ和W＝qU在使用中有何区别？提示：W＝qEl cosθ只适用于匀强电场中电场力做功的计算，而W＝qU则适用于任何电场——(当然也包含匀强电场)中电场力功的计算．3．利用W＝qU计算电场力做功时应注意什么？提示：在带符号计算功的正负时，W和U的下标顺序必须一致．如W AB＝qU AB≠qU BA.思考感悟：练一练1.[2019·山东普通高中学业水平考试]如图所示，真空中静止点电荷产生的电场中，A、B为同一条电场线上的两点．取无穷远处为电势能零点．电荷量为＋q的试探电荷，在A点的电势能为E p A，在B点的电势能为E p B.则A、B两点间的电势差U AB等于()A.qE p A＋E p BB.E p A＋E p BqC.qE p A－E p BD.E p A－E p Bq答案：B2．[2019·湖南衡阳四中月考]关于电势差的说法，正确的是()A．两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功B．1 C电荷从电场中一点移动到另一点，如果该过程中电场力做了1 J的功，则这两点间的电势差就是1 VC．在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D．两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电荷量成反比答案：B3．[2019·江西南昌市第十中学月考]在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做功为－8 eV，下列说法正确的是()A．a、b两点间的电势差U ab＝8 VB．电子的电势能减少了8 eVC．电场强度的方向一定由a指向bD．因零电势点未确定，故a、b两点间的电势差无法确定答案：A4．[2019·山西汾阳市第二高级中学月考]关于电势差和电场力做功的说法，正确的是()A．电势差是矢量，电场力做的功是标量B．在两点间移动电荷，电场力不做功，则这两点间的电势差为零C．在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则这两点间的电势差越大D．在两点间移动电荷时，电场力做正功，则这两点间的电势差大于零答案：B要点一电势与电势差的关系1.下面关于电势、电势差和电势能的关系，正确的是()A．电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B．在电场中的两点之间移动电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C．由于零电势点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D．电场中A点电势比B点高1 V，则电荷量为10－2 C的正电荷从A移到B电势能减少了10－2 J解析：由φ＝E p q 知，只有正电荷在电势越高处电势能越大，而负电荷则在电势越低处电势能越大，故A 项错误．由U ＝W q 知，电场中两点的电势差等于电场力做的功与移动的电荷的电荷量的比值，故B 项错误．电场中两点间电势差是由电场本身性质决定的，与零电势点的选取无关，故C 项错误．由E p ＝qφ知ΔE p ＝qφa －qφb ＝10－2 J ．即D 项正确．答案：D2．(多选)关于电势差U AB 和电势φA 、φB 的理解，正确的是( )A ．U AB 表示B 点相对于A 点的电势差，即U AB ＝φB －φAB ．U AB 和U BA 是不同的，它们有关系U AB ＝U BAC ．φA 、φB 都可以有正、负，所以电势是矢量D ．电势零点的规定是任意的，但人们通常规定大地或无穷远处为电势零点解析：U AB 表示A 点相对于B 点的电势差，U AB ＝φA －φB ，A 项错误；U BA 表示B 点相对于A 点的电势差，U BA ＝φB －φA ，故U AB ＝U BA ，B 项正确；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 项错误；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 项正确．答案：BD3．在某电场中，A 、B 两点间的电势差U AB ＝60 V ，B 、C 两点间的电势差U BC ＝－50 V ，则A 、B 、C 三点电势高低关系是( )A ．φA >φB >φC B ．φA <φC <φBC ．φA >φC >φBD ．φC >φB >φA解析：因为U AB ＝φA －φB ＝60 V>0，所以φA >φB ，又U BC ＝φB －φC ＝－50 V<0，所以φB <φC ，又U AC ＝U AB ＋U BC ＝60 V ＋(－50 V)＝10 V>0，所以φA >φC ，故φA >φC >φB ，C 项正确．答案：C4．有一电荷量为q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A 点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J．从B点移到C点电场力做功9×10－4 J.(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？解析：(1)解法一先求电势差的绝对值，再判断正、负|U AB|＝|W AB||q|＝6×10－43×10－6V＝200 V.因负电荷从A移到B克服电场力做功，必是从高电势点移向低电势点，即φA>φB，U AB＝200 V.|U BC|＝|W BC||q|＝9×10－43×10－6V＝300 V.因负电荷从B移到C电场力做正功，必是从低电势点移到高电势点，即φB<φC，U BC＝－300 V，U CA＝U CB＋U BA＝－U BC＋(－U AB)＝(300－200) V＝100 V.解法二直接代入数值符号求解电荷由A移向B克服电场力做功即电场力做负功，W AB＝－6×10－4 J.U AB＝W ABq＝－6×10－4－3×10－6V＝200 V电荷由B移到C电场力做正功，U BC＝W BCq＝9×10－4－3×10－6V＝－300 V．故U CA＝U CB＋U BA＝100 V.(2)若φB＝0，由U AB＝φA－φB，得φA＝U AB＋φB＝200 V，由U BC＝φB－φC得φC＝φB－U BC＝0－(－300) V＝300 V.电荷在A点的电势能E p A＝qφA＝－3×10－6×200 J＝－6×10－4 J，电荷在C点的电势能E p C＝qφC＝－3×10－6×300 J＝－9×10－4 J.答案：(1)U AB＝200 V U BC＝－300 V U CA＝100 V(2)φA＝200 VφC＝300 V E p A＝－6×10－4 JE p C＝－9×10－4 J要点二静电力做功与电势差、电势能的关系5.静电力做功与电势差、电势能的关系如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1 cm的圆与两坐标轴的交点，已知A、B、C三点的电势分别为φA＝12 V、φB ＝2 V、φC＝－2 V，由此可得D点的电势为()A．4 V B．8 VC．6 V D．9 V解析：由题意知，电场为匀强电场，根据U＝Ed可知，在同一方向上相同距离间电势差相同，由图知，AB＝DC且相互平行，所以U AB＝U DC，φA－φB＝φD－φC，代入解得：φD＝8 V，故B项正确；A、C、D三项错误．答案：B6．静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点．若带电粒子在a、b两点的速率分别为v a、v b，不计重力，则带电粒子的比荷qm为()A.v2a－v2bφb－φa B.v2b－v2aφb－φaC.v2a－v2b2(φb－φa)D.v2b－v2a 2(φb－φa)解析：带电粒子从a到b，电场力做的功W＝qU ab＝q(φa－φb)，由动能定理得q(φa－φb)＝12m(v 2b－v2a)，故qm＝v2a－v2b2(φb－φa)，C项正确．答案：C7.(多选)如图，同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M为a、c连线的中点，N为b、d连线的中点．一电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，其电势能减小W1；若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小W2.下列说法正确的是()A．此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W1＋W22C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为W2 qLD．若W1＝W2，则a、M两点之间的电势差一定等于b、N 两点之间的电势差解析：由于题目没有说明W1、W2的数量关系，故无法确定各点的电势高低，无法确定等势线，也就无法确定场强方向，A 项错误．W1＝qU ab＝q(φa－φb)，W2＝qU cd＝q(φc－φd)，匀强电场中M、N为ac和b的中点，所以φM＝φa＋φc2，φN＝φb＋φd2，可得φM－φN＝(φa－φb)＋(φc－φd)2＝U ab＋U cd2，W MN＝qU MN＝q(φM－φN)＝W1＋W22，B项正确．无法确定电场强度是否沿cd方向，所以无法确定电场强度的大小是否为W2qL，C项错误．若W1＝W2，即U ab＝U cd，故φa－φb＝φc－φd，所以φa－φc＝φb－φd，又因为U aM＝φa－φc2，U bN＝φb－φd2，则U aM＝U bN，D项正确．答案：BD8．如图，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°，它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°，不计重力，求A、B两点间的电势差．解析：粒子在A点的速度大小为v0，在竖直方向上的速度分量为v0sin60°，当它运动到B点时，竖直方向上的速度分量为v B sin30°，粒子在竖直方向上做匀速直线运动，故v0sin60°＝v B sin30°，v B＝3v0，由动能定理可得qU AB＝12m v2B－12m v20，代入化简得U AB＝m v20q.答案：m v20 q基础达标1.电场中A、B两点间的电势差U AB＝75 V，B、C两点间的电势差U BC＝－200 V，则A、B、C三点的电势高低关系为() A．φA>φB>φC B．φA<φC>φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA解析：U AB＝75 V及φA－φB＝75 V有φA＝φB＋75 V，由U BC ＝－200 V及φB－φC＝－200 V有φC＝φB＋200 V，故φC>φB，C 项正确．答案：C2．(多选)[2019·福建漳州一中期中考试]如图所示为某静电场等势面的分布，电荷量为1.6×10－9 C的正电荷从A到B静电力做功W1，从B到C静电力做功W2，从C到D静电力做功W3，若从A直接到D静电力做功W4，则()A．W1＝3.2×10－8 JB．W2＝1.6×10－8 JC．W3＝3.2×10－8 JD．W4＝－4.8×10－8 J解析：静电力做功与电荷运动的路径无关，只与电荷的起始位置和终止位置有关．从A到B，静电力对电荷做的功为W1＝qU AB＝q(φA－φB)＝1.6×10－9×(－40＋20) J＝－3.2×10－8J，A 项错误；同理可得B、D两项正确，C项错误．答案：BD3．一个带负电的质点，电荷量Q＝－2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在此过程中，除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增大了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差为()A．1×104 V B．－1×104 VC．7×104 V D．－7×104 V解析：根据动能定理W外＋W电＝ΔE k可知，电场力做的功W ab＝2.0×10－5 J，然后由U ab＝W ab/q即可求解．答案：B4．关于电势差与电场力做功的说法中，正确的是()A．电势差的大小由电场力在两点间移动电荷做的功和电荷的电荷量决定B．电场力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的电势差和该电荷的电荷量决定C．电势差是矢量，电场力做的功是标量D．电场中两点间的电势差等于电场力做功解析：电势差的大小由电场本身的因素决定，与移动电荷的电荷量及移动电荷所做的功无关，A项错误．由W AB＝qU AB知，B项正确．电势差、电场力做的功都是标量，C项错误，电场中两点间的电势差等于单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，D项错误．答案：B5．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U AB＝W AB/q，说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB成正比，与移动电荷的电荷量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1 C电荷从A点移到B点，电场力做1 J的功，这两点间的电势差为1 VD．电荷由A点移到B点的过程中，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解析：根据电势差的定义，电场中两点间的电势差等于将单位正电荷从一点移到另一点电场力所做的功，仅由电场及两点位置决定，与移动的电荷量及做功的多少无关，即U＝W/q也是比值定义式，所以A、B项错误，C项正确．电势能的变化唯一决定于电场力做的功，与其他力是否做功，做多少功都没有关系，D项错误．答案：C6．如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是()A．A点的电势比B点的高B．无法比较A、B两点的电势高低C．A点的电场强度比B点的大D．无法比较A、B两点的场强大小解析：正电荷在电场中，在电势越高的位置，电势能越大，故A项正确，B项错误；等势面的疏密代表场强的大小，故A 点的场强小于B点的场强，故C、D两项错误．答案：A7．一电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一初速度从图中A点沿图示方向进入电场，若粒子只受电场力作用，则从A点开始()A．无论正负，粒子总是做直线运动B．无论正负，粒子的电势能总是先变大C．无论正负，粒子的电势能总是先变小D．粒子的电势能的变化与粒子所带电的电性有关解析：根据电场线与等势线垂直且指向低电势处，可知在A 点电场线方向应与速度v垂直，则粒子所受的电场力与速度v也垂直，粒子做曲线运动，故A项错误．无论正负，电场力做正功，粒子的电势能总是先变小，故B、D两项错误，C项正确．答案：C8．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确的是()A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示C．B点电势为零D．B点电势为－20 V解析：因微粒仅受电场力作用，且由A点到B点时动能减少，故电场力做负功，电场力的方向水平向左，轨迹应为虚线1所示，A项正确，B项错误；由W AB＝U AB·q＝－10－5 J，可得：U AB＝－10 V，由U AB＝φA－φB，可得φB＝φA－U AB＝0 V，故C 项正确，D项错误．答案：AC9.如图所示的匀强电场场强为103 N/C，ab平行于电场线，ab ＝cd＝4 cm，ac＝bd＝3 cm.则下述计算结果正确的是() A．a、b之间的电势差为40 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周，电场力做功是－0.25 JD．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abd从a移动到d，电场力做功是0.25 J解析：由U＝Ed得U ab＝40 V，故A项正确；a、c在同一等势面上，U ac＝0，B项错误；移动一周W＝0，C项错误；W ad ＝W ab＝40×(－5×10－3) J＝－0.2 J，故D项错误．答案：A10．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U AB＝4.0 VD．把电荷从A移到B，电场力做功为W＝4.0 J解析：点电荷从A到B电势能减少，说明电场力做正功，所以其所受电场力方向向右与电场线方向相反，所以该点电荷为负电荷，即A项正确，B项错误．又由W AB＝E p A－E p B＝4×10－9 J．可知D项错误．由U AB＝W ABq＝4×10－9－1.0×109V＝－4 V，所以C项错误．答案：A11．(多选)[2019·湖北省仙桃中学高二调研]如图所示，一个电荷量为－Q的点电荷甲固定在粗糙绝缘水平面上O点，另一个电荷量为＋q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，点电荷运动到B点时速度减小到最小值v(v>0)．已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是()A．OB间的距离为kQq μmgB．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为μmg qC．点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D．在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差U AB＝m v2－m v202q解析：从A到B的过程中，点电荷乙在水平方向上受到向左的库仑力和向右的滑动摩擦力，摩擦力不变，库仑力不断增大，库仑力先小于摩擦力，点电荷乙做减速运动，到达B点时速度最小，此时库仑力等于摩擦力，有qE ＝μmg ，故可得点电荷甲在B点处的场强为E ＝μmg q ，设OB ＝x ，由点电荷场强特点可知E ＝k q x 2，联立得x ＝xQq μmg ，故A 、B 两项正确；从A 到B 的过程中，电场力做正功，点电荷乙的电势能减小，则点电荷乙在运动到B的过程中，根据动能定理有qU AB －μmgL ＝12m v 2－12m v 20，故A 、B两点间的电势差为U AB ＝1q (μmgL ＋12m v 2－12m v 20)，故D 项错误．答案：AB12.如图所示，虚线为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0.一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a 、b 点时的动能分别为26 eV 和5 eV .当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为－8 eV 时，它的动能应为( )A ．8 eVB ．13 eVC ．20 eVD ．34 eV解析：等势面3的电势为零，则点电荷在该处的电势能也为零．由于两相邻等势面间的电势差相等，又知E k a >E k b ，则点电荷在a 点的电势能可表示为－2qU (U 为相邻两等势面间的电势差)，点电荷在b 点的电势能可表示为qU .由于总的能量守恒，则有E k a ＋(－2qU )＝E k b ＋qU即26 eV －2qU ＝5 eV ＋qU ，解得qU ＝7 eV则总能量为7 eV ＋5 eV ＝12 eV当电势能为－8 eV 时，动能E k ＝12 eV －(－8 eV)＝20 eV . 答案：C能力达标13.为了使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线由A点匀速运动到B点，必须对该电荷施加一个恒力F.如图所示，若AB＝0.4 m，θ＝37°，q＝－3.0×10－7 C，F＝1.5×10－4 N，A点电势φA ＝100 V．(不计电荷所受到的重力)(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势；(2)求q在由A点运动到B点的过程中电势能的改变量是多少？解析：电荷q由A点匀速运动到B点，说明电荷q受到的静电力与力F大小相等，方向相反，故电场线方向与力F方向相同，等势线垂直于该点的电场线，如图所示．电荷由A点运动到B 点的过程中，静电力所做的功为W＝Eq·AB·cosθ＝－F·AB·cosθ＝－1.5×10－4×0.4×0.8 J＝－4.8×10－5J.根据功能关系可知，电势能将增加4.8×10－5 J.＝－60 V.根据W＝q(φA－φB)得，B点电势为φB＝φA－Wq答案：(1)如解析图所示(2)4.8×10－5 J14.如图所示，一电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)水平向右的匀强电场的电场强度．(2)若将电场强度减小为原来的12，物块的加速度是多大．(3)电场强度减小为原来的12后物块下滑距离L 时的动能．解析：(1)对物块进行受力分析，建立如图所示坐标系：根据平衡列方程：在x 轴方向F cos37°＝mg sin37°解得：F ＝34mg 在电场中电场力F ＝qE ，可得电场强度：E ＝F q ＝3mg 4q(2)物块在沿斜面方向由牛顿第二定律：mg sin37°－F ′cos37°＝ma若E ′＝E 2，则F ′＝F 2＝38mg则物块产生的加速度a ＝0.3g (方向沿斜面向下)(3)电场强度变化后物块下滑距离L 时，重力做正功，电场力做负功，由动能定理可得动能：E k ＝0.3mgL .答案：(1)3mg 4q (2)0.3g (3)0.3mgL。
高中物理 第1章 第5节 电势差课件
1．电势差：电场中两点间电势的差值叫做电势差，也叫电压．
2．公式：UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA，UAB＝－UBA.
3．对电势差的三点理解．
栏
(1)电场中两点的电势差，由电场本身的初末位置决定．在确定
目 链
接
的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值．
(2)讲到电势差时，必须明确所指的是哪两点(两位置)的电势 差．A、B 间的电势差记为 UAB、而 B、A 间的电势差记为 UBA.
链 接
能的变化 ΔEp＝________；(4)把电荷量为－3×10－6 C 的电荷放在 A
点的电势能 EpA＝________.
解析：(1)根据 W＝qU，则 A、B 间的电势差 UAB＝WqAB＝
－6×10－4 3×10－6
V＝－200 V．负号表示 A 点电势低于 B 点电势．
栏
目
(2)UAB＝φA－φB，φA＝UAB＋φB＝(－200＋50) V＝－150 V.
逻jí（ ） (4)jī（ ）拿
【答案】 (1)颊 荚 浃 铗 (2)脐 跻 济 侪 (3)粹 萃 (4)辑 缉
第 3 步用词语——送你一双慧眼 1．震动·振动 “震动”指颤动(使颤动)或重大的事情、消息等使人心不平静。“振动”指 物体通过一个中心位置，不断做往复运动。 请将正确的词语填在横线上。 (1)在这场万众瞩目的“2016 第二届区块链全球峰会”上，主办方万向区块 链实验室公布了诸多___________(震动/振动)业界的重磅消息。 (2)新形势下，实施“中国制造 2025”，推动小型_____________(震动/振动) 压路机制造由大变强，是企业将要面临的挑战。 【答案】 (1)震动 (2)振动
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课题5 电势差
学习目标：
1、理解电势差，知道电势差与电势零点的选取无关。
2、会根据电势差U AB计算电荷q在电场中移动时静电力所做的功W AB=qU AB
3、能根据电荷q在电场中移动时静电力所做的功W AB计算电势差U AB=W AB/q
活动方案：
活动一：阅读课本，初步掌握电势差的基本概念
1、在物理学中，我们有了电势的概念，为什么还要引入电势差这个概念？
2、电场中叫做电势差，其表达式为U AB= 或U BA= 。
U AB与U BA的关系是。
电势差的单位与电势的单位相同，为。
电势差是标量，但可以为正值，也可以为负值。
3、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
活动二：完成下面的问题，弄清电势差与零势能面的选择和电场力做功的无关
1、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？为什么？这与力学中学过的哪个概念相似？
2、U AB由什么决定？由W AB、q决定吗？W AB由q、U AB决定吗？
活动三：独立完成下面的练习，进一步掌握电势差与静电力做功的关系
1、在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功W AB=4×10-11J。
A、B两点间的电势差U AB等于多少？B、A两点间的电势差U BA等于多少？
2、如图所示，两平行金属板A、B间为一匀强电场，A、B相距6cm，C、D为电场中的两点，且CD＝4cm，CD连线和场强方向成60°角．已知电子从D点移到C点电场力做功为3.2×10-17J，求：
①匀强电场的场强；
②A、B两点间的电势差；
③若A板接地，D点电势为多少？
课堂反馈：
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在电场中（）
A、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；
B、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；
C、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；
D、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。
2、一个带正电的质点，电量q=2.0×10－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力作的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差Ua－Ub为（）
A、3×104 V
B、1×104V
C、4×104 V
D、7×104 V
3、在研究微观粒子时常用电子伏特（eV）做能量的单位，1eV等于一个电子经过1V电压加速后所增加的动能。
请推导电子伏特与焦耳的换算关系。
4、如图所示，匀强电场中有a、b、c三点，ab与场强方向平行，bc
与场强方向成60°角，ab＝4cm，bc＝10cm，将一个带电量为2×
10-8C的电荷从a移到b时，电场力做功4×10-6J，则将此电荷从b
移到c电场力做功__ ___J，ac间电势差为___ __V．
5、一质量为m，带电量为q的小球，从与水平方向成45°角的两块平行金属板A、B的A 板上的小孔P沿水平方向射入，如图，小球在A、B板间做直线运动，设两板的间距为d，问：(1)A、B两板的电压是多少?
(2)小球入射的速度v0至少多大才能到达B板?
6、如图，A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E＝2×105V/m，方向如图所示.电场中a,b 两点相距10cm,ab连线与电场线成60°角，a点距A板2cm,b点距B板3cm，求：
（1）电势差U Aa,U Bb和U AB；
（2）用外力F把电量为1×10-7C的正电荷由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少?如果a点为零电势，该正电荷在b点具有的电势能是多少?。