高中物理 第1章 5电势差课件 新人教版选修3-1
自 主 学 习 · 基 础 知 识
5
合 作 探 究 · 重 难 疑 点
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解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点 的选择无关． 2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电 势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系．(重点) 3. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会 应用静电力做功的公式进行计算．(难点)
到 B 点，静电力做功为( )
A．2.0×10－8 J
B．－2.0×10－8 J
C．1.60×10－7 J
D．－4.0×10－8 J
图 1－5－3
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35
【解析】 由 WAB＝qUAB 得 WAB＝－1.0×10－8×2 J＝－ 2.0×10－8 J，故选项 B 正确．
【答案】 B
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【答案】 (1)200 －300 100 (2)200 300 －6×10－4 －9×10－4
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23
学生分组探究二 对公式 UAB＝WqAB和 WAB＝qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问，破解疑难 1．静电力做功与电势差有何关系？ 2．公式 UAB＝WqAB的适用范围？
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2
电势差
[先填空] 1．定义：电场中两点间 电势 的差值，也叫电压． 2．表达式：若 A 点电势为 φA，B 点电势为 φB.
则 UAB＝ φA－φB ；UBA＝ φB－φA .
3．单位： 伏特 ，符号 V .
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3
[再思考] 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？ 与零电势位置的选取有关吗？ 【提示】 电势差由电场中的两点位置来决定，与有无试探 电荷无关；与零电势的位置选取也无关．
36
静电场中常用的功能关系 分析静电场中的功能变化关系时，常结合以下三点分析： (1)合力做功等于物体动能的变化量，即 W 合＝ΔEk.这里的 W 合指合外力做的功． (2)电场力做功决定物体电势能的变化量，即 WAB＝EpA－EpB ＝－ΔEp.这与重力做功和重力势能变化之间的关系类似．
＝Eqp
比值U＝Wq
由电场和在电场中的 由电场和场内两点位
位置决定
置决定
有，与电势零点的选 无，与电势零点的选
取有关
取无关
UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 相同，均是伏特(V)，常用的还有kV，mV等
都是标量，均具有正负
均是描述电场的能的性质的物理量
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13
第3步 例证——典例印证，思维深化 (2015·莒南一中高二检测)有一带电荷量q＝－3×10
－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功 6×10－4J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4J.求：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如果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？
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14
【思路点拨】 (1)可根据UAB＝WqAB分析电势差．
故从A点移动到B点，电场力做功： WAB＝qElcos θ＝4×10－8×1.2×102× 2×0.2×cos135°J＝ －9.6×10－7J
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29
(2)由公式UAB＝WqAB得A、B两点间的电势差： UAB＝－49×.6×101－08－7 V＝－24 V 【答案】 (1)9.6×10－7 J 负功 (2)－24 V
图 1－5－2
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32
A．一个点电荷＋q 在 B 点所受的静电力比在 A 点的大 B．一个点电荷＋q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小 C．将同一电荷从 B 点移到 D 点，电场力做功比由 C 点移到 A 点多 D．将电荷＋q 由 B 点移到 C 点，电场力做正功
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33
【解析】 点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以
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4
[后判断] (1)电势差有正负、是矢量．(×) (2)电场中两点间电势差是恒定的，与零电势点选取无 关．(√) (3)若 UAB>0，说明从 A 到 B 电势降低．(√)
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5
静电力做功与电势差
[先填空]
WAB
1．关系：WAB＝ qUAB 或 UAB＝ q
.
2．证明：WAB＝ EpA－EpB ＝qφA－qφB＝ q(φA－φB) 得
EA>EB，点电荷＋q 在 A 点受的电场力比在 B 点受的电场力大， 故 A 错误．从 B 向 A 移动＋q，电场力做正功，电势能减小，即
＋q 在 B 点电势能比在 A 点大，故 B 错误．从 B 到 D 移动电荷
量为＋q 的电荷，静电力做功 WBD＝qUBD.从 C 到 A 所做的功是
WCA＝qUCA，因为 UBD＝UCA，故 WBD＝WCA，即 C 错误．从 B
WAB＝qUAB.
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6
[再思考] 把电荷从电场中电势较高的地方移动到电势较低的地方，电 场力做正功还是负功？ 【提示】 根据 UAB＝φA－φB，电势差为正．由 WAB＝qUAB， 若 q 为负电荷，电场力做负功；若 q 为正电荷，则电场力做正功．
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7
[后判断] (1)将电荷由 A 点移到 B 点，电场力做正功则电势差为正 值．(×) (2)把 1 C 的正电荷从 A 点移到 B 点，静电力做功 1 J，这两 点间的电势差为 1 V．(√) (3)若电荷由 A 点移到 B 点过程中，有静电力以外的力做功， 不影响电势的变化．(√)
再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定
电场力做功的正负．
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25
2．电场力做功的求解四法
四种求 法
功的定 义
功能关 系
电势差 法
功能定 理
表达式
注意问题
W＝Fd＝qEd
(1)适用于匀强电场 (2)d表示沿电场线方向的距 离
WAB＝EpA－EpB ＝－ΔEp
(1)既适用于匀强电场也适 用于非匀强电场
【答案】 C
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19
2．有一个带电荷量 q＝－3×10－6C 的点电荷，从某电场中 的 A 点移到 B 点，电荷克服静电力做 6×10－4J 的功，从 B 点移 到 C 点，静电力对电荷做 9×10－4J 的功，问：
(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 两点的电势能为多少？
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24
第 2 步 结论——自我总结，素能培养 1．应用公式 WAB＝qUAB 时的两点注意 (1)WAB、UAB、q 均可正可负，WAB 为负值表示从 A 点移动 到 B 点时静电力对电荷做负功，UAB 为负值表示 φA<φB，q 为负 值表示试探电荷为负电荷．
(2)应用公式 WAB＝qUAB 求解时，可将各量的正负号及数值 一并代入进行计算．也可以将各物理量都取绝对值，先计算大小，
WAB＝qUAB
(2)既适用于只受电场力的
情况，也适用于受多种力的
W静电力＋W其他力 情况
＝ΔEk
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26
第3步 例证——典例印证，思维深化 如图1－5－1所示，匀强电场的场强E＝1.2×
102N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8C沿半径为R＝20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：
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11
(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的对比
概念 比较内容
定义
区 别 决定因素
相对性
数值关系 联 单位 系 标矢性
物理意义
电势φ
电势差U
电势能与电量的比值φ 电场力做功与电量的
A．φA＞φB＞φC C．φC＞φA＞φB
B．φA＜φC＜φB D．φC＞φB＞φA
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18
【解析】 根据 UAB＝75 V 可得，φA－φB＝75 V，所以 φA ＝φB＋75 V；根据 UBC＝－200 V 可得 φB－φC＝－200 V，所以 φC ＝φB＋200 V，比较可知，φC＞φA＞φB.
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20
【解析】 (1)解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负．
|UAB|＝|W|qA|B|＝63× ×1100－ －46 V＝200 V，
因负电荷从 A 移到 B 克服静电力做功，必是从高电势点移
到低电势点，即 φA>φB，UAB＝200 V. |UBC|＝|W|qB|C|＝93× ×1100－ －46 V＝300 V，
(1)这一过程电场力做多少功？是正功还是负功？ (2)A、B两点间的电势差UAB为多大？
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图1－5－1
27
【思路点拨】 (1)匀强电场中可由W＝qELcos θ计算电场 力做功．
(2)可由U＝Wq 计算电势差．
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28
【解析】 (1)从A点移动到B点位移大小l＝ 2R，方向与电 场力的夹角θ＝135°.
因负电荷从 B 移到 C 静电力做正功，必是从低电势点移到
高电势点，即 φB<φC，UBC＝－300 V.
UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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21
解法二：直接取代数值求． 电荷由 A 移向 B 克服静电力做功即静电力做负功， WAB＝－6×10－4J， UAB＝WqAB＝－ －63× ×1100－ －46 V＝200 V. UBC＝WqBC＝－9× 3×101－ 04－6 V＝－300 V. UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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合 作 探 究 · 重 难 疑 点
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解 题 技 巧 · 素 养 培 优
课 时 作 业
1
[学习目标] 1.理解电势差的概念，知道电势差与电势零点 的选择无关． 2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电 势差的正负与这两点的电势高低之间的对应关系．(重点) 3. 知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差的关系，会 应用静电力做功的公式进行计算．(难点)
到 B 点，静电力做功为( )
A．2.0×10－8 J
B．－2.0×10－8 J
C．1.60×10－7 J
D．－4.0×10－8 J
图 1－5－3
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【解析】 由 WAB＝qUAB 得 WAB＝－1.0×10－8×2 J＝－ 2.0×10－8 J，故选项 B 正确．
【答案】 B
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【答案】 (1)200 －300 100 (2)200 300 －6×10－4 －9×10－4
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学生分组探究二 对公式 UAB＝WqAB和 WAB＝qUAB 的理解 (深化理解)
第 1 步 探究——分层设问，破解疑难 1．静电力做功与电势差有何关系？ 2．公式 UAB＝WqAB的适用范围？
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电势差
[先填空] 1．定义：电场中两点间 电势 的差值，也叫电压． 2．表达式：若 A 点电势为 φA，B 点电势为 φB.
则 UAB＝ φA－φB ；UBA＝ φB－φA .
3．单位： 伏特 ，符号 V .
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[再思考] 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？ 与零电势位置的选取有关吗？ 【提示】 电势差由电场中的两点位置来决定，与有无试探 电荷无关；与零电势的位置选取也无关．
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静电场中常用的功能关系 分析静电场中的功能变化关系时，常结合以下三点分析： (1)合力做功等于物体动能的变化量，即 W 合＝ΔEk.这里的 W 合指合外力做的功． (2)电场力做功决定物体电势能的变化量，即 WAB＝EpA－EpB ＝－ΔEp.这与重力做功和重力势能变化之间的关系类似．
＝Eqp
比值U＝Wq
由电场和在电场中的 由电场和场内两点位
位置决定
置决定
有，与电势零点的选 无，与电势零点的选
取有关
取无关
UAB＝φA－φB，当φB＝0时，UAB＝φA 相同，均是伏特(V)，常用的还有kV，mV等
都是标量，均具有正负
均是描述电场的能的性质的物理量
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第3步 例证——典例印证，思维深化 (2015·莒南一中高二检测)有一带电荷量q＝－3×10
－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服静电力做功 6×10－4J，从B点移到C点时，静电力做功9×10－4J.求：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如果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？
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【思路点拨】 (1)可根据UAB＝WqAB分析电势差．
故从A点移动到B点，电场力做功： WAB＝qElcos θ＝4×10－8×1.2×102× 2×0.2×cos135°J＝ －9.6×10－7J
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(2)由公式UAB＝WqAB得A、B两点间的电势差： UAB＝－49×.6×101－08－7 V＝－24 V 【答案】 (1)9.6×10－7 J 负功 (2)－24 V
图 1－5－2
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A．一个点电荷＋q 在 B 点所受的静电力比在 A 点的大 B．一个点电荷＋q 在 B 点具有的电势能比在 A 点的小 C．将同一电荷从 B 点移到 D 点，电场力做功比由 C 点移到 A 点多 D．将电荷＋q 由 B 点移到 C 点，电场力做正功
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【解析】 点电荷电场中，离点电荷越近场强越大，所以
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[后判断] (1)电势差有正负、是矢量．(×) (2)电场中两点间电势差是恒定的，与零电势点选取无 关．(√) (3)若 UAB>0，说明从 A 到 B 电势降低．(√)
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静电力做功与电势差
[先填空]
WAB
1．关系：WAB＝ qUAB 或 UAB＝ q
.
2．证明：WAB＝ EpA－EpB ＝qφA－qφB＝ q(φA－φB) 得
EA>EB，点电荷＋q 在 A 点受的电场力比在 B 点受的电场力大， 故 A 错误．从 B 向 A 移动＋q，电场力做正功，电势能减小，即
＋q 在 B 点电势能比在 A 点大，故 B 错误．从 B 到 D 移动电荷
量为＋q 的电荷，静电力做功 WBD＝qUBD.从 C 到 A 所做的功是
WCA＝qUCA，因为 UBD＝UCA，故 WBD＝WCA，即 C 错误．从 B
WAB＝qUAB.
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[再思考] 把电荷从电场中电势较高的地方移动到电势较低的地方，电 场力做正功还是负功？ 【提示】 根据 UAB＝φA－φB，电势差为正．由 WAB＝qUAB， 若 q 为负电荷，电场力做负功；若 q 为正电荷，则电场力做正功．
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[后判断] (1)将电荷由 A 点移到 B 点，电场力做正功则电势差为正 值．(×) (2)把 1 C 的正电荷从 A 点移到 B 点，静电力做功 1 J，这两 点间的电势差为 1 V．(√) (3)若电荷由 A 点移到 B 点过程中，有静电力以外的力做功， 不影响电势的变化．(√)
再根据电荷的移动方向及所受电场力的方向的具体情况来确定
电场力做功的正负．
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2．电场力做功的求解四法
四种求 法
功的定 义
功能关 系
电势差 法
功能定 理
表达式
注意问题
W＝Fd＝qEd
(1)适用于匀强电场 (2)d表示沿电场线方向的距 离
WAB＝EpA－EpB ＝－ΔEp
(1)既适用于匀强电场也适 用于非匀强电场
【答案】 C
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2．有一个带电荷量 q＝－3×10－6C 的点电荷，从某电场中 的 A 点移到 B 点，电荷克服静电力做 6×10－4J 的功，从 B 点移 到 C 点，静电力对电荷做 9×10－4J 的功，问：
(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 两点的电势能为多少？
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第 2 步 结论——自我总结，素能培养 1．应用公式 WAB＝qUAB 时的两点注意 (1)WAB、UAB、q 均可正可负，WAB 为负值表示从 A 点移动 到 B 点时静电力对电荷做负功，UAB 为负值表示 φA<φB，q 为负 值表示试探电荷为负电荷．
(2)应用公式 WAB＝qUAB 求解时，可将各量的正负号及数值 一并代入进行计算．也可以将各物理量都取绝对值，先计算大小，
WAB＝qUAB
(2)既适用于只受电场力的
情况，也适用于受多种力的
W静电力＋W其他力 情况
＝ΔEk
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第3步 例证——典例印证，思维深化 如图1－5－1所示，匀强电场的场强E＝1.2×
102N/C，方向水平向右，一点电荷q＝4×10－8C沿半径为R＝20 cm的圆周，从A点移动到B点，已知∠AOB＝90°，求：
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11
(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的对比
概念 比较内容
定义
区 别 决定因素
相对性
数值关系 联 单位 系 标矢性
物理意义
电势φ
电势差U
电势能与电量的比值φ 电场力做功与电量的
A．φA＞φB＞φC C．φC＞φA＞φB
B．φA＜φC＜φB D．φC＞φB＞φA
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【解析】 根据 UAB＝75 V 可得，φA－φB＝75 V，所以 φA ＝φB＋75 V；根据 UBC＝－200 V 可得 φB－φC＝－200 V，所以 φC ＝φB＋200 V，比较可知，φC＞φA＞φB.
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【解析】 (1)解法一：先求电势差的绝对值，再判断正、负．
|UAB|＝|W|qA|B|＝63× ×1100－ －46 V＝200 V，
因负电荷从 A 移到 B 克服静电力做功，必是从高电势点移
到低电势点，即 φA>φB，UAB＝200 V. |UBC|＝|W|qB|C|＝93× ×1100－ －46 V＝300 V，
(1)这一过程电场力做多少功？是正功还是负功？ (2)A、B两点间的电势差UAB为多大？
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图1－5－1
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【思路点拨】 (1)匀强电场中可由W＝qELcos θ计算电场 力做功．
(2)可由U＝Wq 计算电势差．
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【解析】 (1)从A点移动到B点位移大小l＝ 2R，方向与电 场力的夹角θ＝135°.
因负电荷从 B 移到 C 静电力做正功，必是从低电势点移到
高电势点，即 φB<φC，UBC＝－300 V.
UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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解法二：直接取代数值求． 电荷由 A 移向 B 克服静电力做功即静电力做负功， WAB＝－6×10－4J， UAB＝WqAB＝－ －63× ×1100－ －46 V＝200 V. UBC＝WqBC＝－9× 3×101－ 04－6 V＝－300 V. UCA＝UCB＋UBA＝－UBC＋(－UAB)＝300 V－200 V＝100 V.
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【最新】高中物理人教版选修3-1+第一章+第5节+电势差+课件2.ppt
A板从小孔C进入匀强电场，能达到的最大
深度为 2 d ，设电子电荷量为e，A板接地，
3
则B板电势为
3EKV
2e
A
B
d
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/1/122021/1/12Tuesday, January 12, 2021
.B
E
A. . B′
沿AB、 ABˊ 两个方向，哪个电势降落的快？
场强E的方向是电势降落最快的方向。
1、以下说法正确的是：B( ) A、 匀强电场中各处的场强相等，电势也 相等；
B、 场强为零的区域中，电势处处相同； C、 沿电场线方向电场强度一定越来越小； D、 电势降低的方向就是电场线的方向。
5 电势差与电场强度的关系
电场的两大基本性质
电场力的 性质
电场强度
电场能的 性质
？ 电势、电势差
一、电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？ 反之又如何呢？
EA> EB且 A B
EC> ED而C D
E大 不一定高； 高E不一定大
一、电势与电场强度的关系
问题2：（若规定无穷远处为零电势点 ）电
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/1/122021/1/12January 12, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/1/122021/1/122021/1/122021/1/12
UE d
二、电势差与电场强度的关系
2014版高中物理 1-5电势差课件 新人教版选修3-1
3×10－4 得UAB＝ V＝－200 V， －1.5×10－6 又因为UCA＝100 V， UBC＝UBA＋UAC＝－UAB－UCA＝100 V 故WBC＝qUBC＝－1.5×10－4 J.
【答案】
B
综合解题方略——电场中的功能关系
如图1－5－3中虚线所示为静电场中的等势面1、 2、3、4，相邻的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( )
联 系
单位 标矢性 物理意义
有一个带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从某电 场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4 移到C点，静电力对电荷做9×10－4 J的功，问： (1)AB、BC、CA间电势差各为多少？ (2)如以B点为零电势点，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？ J的功，从B点
2．思考判断 (1)电势差是标量，但有正负之分．( √ ) (2)因为静电力做功与路径无关，所以电势差也跟移动电荷的 路径无关，只跟这两点的位置有关．( √ )
(3)A、B 两点的电势差是恒定的，与零电势面的选取无关， 所以 UAB＝UBA.( × )
3．探究交流 电势差由什么来决定？与电场中有无试探电荷是否有关？与 零电势位置的选取有关吗？
做的功；因UAB＝UAC，求出UAB即可得UAC.
【解析】
(1)因为杆是光滑的，所以小球从A到B过程中只
有两个力做功：静电力做功WE和重力做功mgh，由动能定理 1 2 得：WE＋mgh＝ mvB，代入已知条件vB＝ 3gh得静电力做功WE 2 1 1 ＝ m· 3gh－mgh＝ mgh. 2 2
高中物理第1章静电场5电势差达标新人教版选修3-1(new)
第一章 5 电势差1．(2017·北京师大附属实验中学高二上学期期中）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＝错误!，φc＝错误!.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时的速率为错误!（ C )A．2v B．错误!v C．2v D．4v解析：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＝错误!mv2；据题得：U ab＝φa－φb＝U－错误!＝错误!联立得：q·错误!＝错误!mv2 ①a→c过程，有：qU ac＝错误!mv错误!；据题得：U ac＝φa－φc＝U－错误!＝错误!。
联立得：q·错误!＝错误!mv错误!②由①②可得：v c＝2v故选：C。
2．(多选）(2017·湖北省汉川市高二上学期期末）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点时速度减小到最小值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，则下列说法中正确的是错误!（AB )A．O、B间的距离为kQq μmgB．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为错误! C．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＝错误!解析：设OB＝x。
当速度最小时有：qE＝μmg，又E＝k错误!,联立得：x＝错误!,故A正确.当速度最小时有:qE＝μmg,故可得点电荷甲在B点处的场强E＝μmgq，故B正确；由于电场力做正功，电荷乙的电势能减小，则点电荷乙在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误;点电荷从A运动到B过程中，根据动能定理有：U AB q－mgμL＝错误!mv2－错误!mv错误!,故AB两点的电势差U AB＝1q(mgμL＋12mv2－错误!mv错误!) ,故D错误。
【名师PPT】高二物理选修3-1电势差
小结
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压 2、静电力做功与电势差的关系：
WAB qU A B
或
U AB
WAB q
2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、 B两位置有关。故电势差反映了电场本身的 性质。 3、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C 4、电势差是标量。
例1、在电场中把2.0×10-9C的正电荷从A点移到 B点,静电力做功1.5×10-7J。再把这个电荷从B点 移到C点，静电力做功-4.0×10-7J。 （1）A、B、C三点中哪点电势最高？哪点电势 最低？ （2）A、B间；B、C间；A、C间的电势差各是 多大？ （3）把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点，静电 力做多少功？ （4）根据以上所得结果，定性地画出电场分布 的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。
例2、图中a、b为竖直向上的电场线上的两点， 一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运 动，到b点恰好速度为零，下列说法中正确的是 A．带电质点在a、b两点所受的电场力都是竖直 向上的 B．a点的电势比b点的高 C．带电质点在a点的电势能比在b点的电势能小 D．a点的电场强度比b点的电场强度大
二、静电力做功与电势差的关系 电荷q从电场中A点移到B点，
WAB EPA EPB q A q B
q( A B )
即
WAB qU A B
U AB WAB q
或
思考题
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？ 由电场本身的因素决定 与WAB、q无关 2、WAB跟q、UAB有关吗？ 跟q、UAB都有关
练习1、如图所示的电场中，A、B两点间的电势 差UBA=-20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由A点 移到B点，静电力所做的功是多少 ？ WAB = -4.0×10-8J 2、电场中A、B两点的电势是ψA=800 V， ψB= 200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点， 电场力做了多少功？电势能是增加还是减少， 增加或者减少多少？ WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加，增加1.5×10-5J
选修3-1第一章第五节电势差
5 电势差教学目标：1.理解电势差概念，知道电势差与电势零点的选择无关。
2.掌握两点间电势差的表达式，知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系，3.知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关的计算。
重点：电势差的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。
难点：静电力做功公式中正负号的应用与正负号的物理意义。
教学方法：类比法，主要与高度、高度差、重力做功的关系。
教学过程：复习要点：1、静电力做功与电势能的关系。
2、电势概念。
-----后引入新课通过对重力场中的高度、高度差和电场中的电势、电势的差值进行类比，并结合P 18图1、4-1分析得出：一、 电势差（1）定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压。
用AB U 表示。
（2）公式：B A AB U ϕϕ-= 或 A B A B U ϕϕ-= ①所以有：AB U =-BA U ②例1：如图所示，一节干电池两端电压为1.5伏，设正极为A,负极为B ，则AB U = V,BA U = V.（3）理解：①电势差是标量，可正，可负。
正负表示两点电势的高低②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无关。
③电势差U AB 与q 无关，仅与电场中A 、B 两位置有关，反映电场本身的性质。
④电场中A 、B 两点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只与AB 位置有关 举例：一张桌子高1m ，与选取的重力势能参考平面无关。
高度差不会随高度零点选取变化，电势差也不会随电势零点选取而变化。
二、静电力做功与电势差的关系电荷Q 在电场中从A 移动到B 时，静电力做的功W AB 等于电荷在A 、B 两点的电势能之差。
推导：()AB B A B A PB PA AB qU q q q E E W =-=-=-=ϕϕϕϕ所以有：AB AB qU W = 或 qW U AB AB = 1V=1 J/C 即：电场中A 、B 两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q 的比值。
最新人教版高中物理选修3-1第一章《电势差》课件
电荷 q 在电场中从 A 点移到 B 点，由静电力做
功与电势能变化的关系可得：WAB＝ EpA －EpB，
而 EpA＝qφA，EpB＝qφB。所以 WAB＝ q(φA－φB)
＝q UAB 。
结论：电场力的功与运动路径无关，只与 初末位置电势差有关。
1.定义 电场中A、B两点间的电势差等于电—场—力
目标二、电势差与电场力做功的关系
思考1、在重力场中，物体沿不同路径从A点下
降到B点，重力做功WAB怎么求？
WAB = EPA – EPB
A
= mghA – mghB hA
= mg△h
B hB
结论：重力的功只与初末位置的高度差有 关，与运动路径无关。
类比问题1、在电场中，电场力的功 与电势差之间又有什么关系呢？
电势差
学习目标
探究电势差和电势之间的关系 探究电势差与电场力做功的关系
类比法
电势 电势差 电场力的功
高度 高度差 重力的功
问题与讨论
目标一、电势差与电势之间的关系 思考1、在重力场中，某点的高度与 测量起点有关。若选择不同的测量 起点，某一位置的高度变不变？
变
思考2、两点之间的高度差变不变？
不变
A．电势差的定义式UAB＝
WAB q
，说明两点间的电势差UAB与
电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB>0
C．电势差的定义式中，UAB与移动电荷的电荷量q无关
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动 到B点时电场力做的功
做的功与电荷量q的比值。
2、公式
WAB qU AB
U AB
功与电势能变化的关系可得：WAB＝ EpA －EpB，
而 EpA＝qφA，EpB＝qφB。所以 WAB＝ q(φA－φB)
＝q UAB 。
结论：电场力的功与运动路径无关，只与 初末位置电势差有关。
1.定义 电场中A、B两点间的电势差等于电—场—力
目标二、电势差与电场力做功的关系
思考1、在重力场中，物体沿不同路径从A点下
降到B点，重力做功WAB怎么求？
WAB = EPA – EPB
A
= mghA – mghB hA
= mg△h
B hB
结论：重力的功只与初末位置的高度差有 关，与运动路径无关。
类比问题1、在电场中，电场力的功 与电势差之间又有什么关系呢？
电势差
学习目标
探究电势差和电势之间的关系 探究电势差与电场力做功的关系
类比法
电势 电势差 电场力的功
高度 高度差 重力的功
问题与讨论
目标一、电势差与电势之间的关系 思考1、在重力场中，某点的高度与 测量起点有关。若选择不同的测量 起点，某一位置的高度变不变？
变
思考2、两点之间的高度差变不变？
不变
A．电势差的定义式UAB＝
WAB q
，说明两点间的电势差UAB与
电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电荷量q成反比
B．把正电荷从A点移到B点电场力做正功，则有UAB>0
C．电势差的定义式中，UAB与移动电荷的电荷量q无关
D．电场中A、B两点间的电势差UAB等于把正电荷q从A点移动 到B点时电场力做的功
做的功与电荷量q的比值。
2、公式
WAB qU AB
U AB
【金版教程】2014年高中物理 第一章《第5、6节 电势差 电势差与电场强度关系》课件 新人教版选修3-1
三、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1. 关系式 UAB＝ Ed 2. 物理意义 匀强电场中两点间的电势差等于 电场强度
沿电场方向的距离 的乘积．
UAB 或 E＝ d
.
与这两点
3. 适用条件 (1) 匀强 电场． (2)d 是两点
沿电场方向 的距离．
判一判 离．( )
(1) 公式 UAB ＝ Ed 中的 d 为电场中两点间的距
(3)在非匀强电场中，电势差与电场强度的关系要复杂得多， UAB 应用公式 E＝ d 只能作出定性判断：电场中两点在沿电场线方 向(即垂直等势面方向)上的距离越小，电势差越大，则表示该处 的电场强度就越大．
UAB 四、公式 E＝ d 的意义 1. 意义 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的 电势差 沿电场方向的距离 的比值． 这两点 2. 电场强度的另一种表述 电场强度在数值上等于沿 电场 方向每单位距离上 与
降低的电势
．
3. 场强的另一个单位 UAB 由 E＝ d 可导出场强的另一个单位，即 伏特每米 ，符号 为 V/m .1 V/m ＝1 N/C.
[答案]
AD
考点三
电场强度与电势差的区别
电场强度与电势差都是由电场本身决定，它们具有哪 些区别和联系呢？
重点诠释 1. 两个概念的比较
2. 电场强度三个公式的比较 公式 适用范 围 F E＝ q 任何电场 Q E＝ k 2 r 真空中点电荷的 电场 U E＝ d 匀强电场
场强的定 说明 义式，q 为试探电 荷
想一想 的？
为何说电场强度的两个单位 N/C 与 V/m 是相同
提示：1 V/m＝1 J/(C· m)＝1 N· m/(C· m)＝1 N/C.
02课堂合作探究
选修3-1第一章 第5节 电势差
5
电势差
差值 1 ．电场中两点间电势的 ________ 叫做电势差 ，也叫
电压 ________．
2．电势与电势差的关系：电场中的各点电势的大小与电势 有关 零点的选取__________，但电场中两点的电势差与电势零点的 无关 标 选取__________．电势与电势差都是______量，数值有正负之 分，单位相同． 3．静电力做的功与电势差的关系：WAB＝EpA －EpB＝qφA－ WAB qUAB q qφB＝q(φA －φB)，即 WAB＝_______ 或UAB ＝__________.
WAB . ＝q(φA －φB)，即 WAB ＝qUAB，或 UAB ＝ q
WAB 2．对 UAB＝ 的理解 q WAB (1)UAB＝ 中，WAB 为 q 从初位置 A 移动到末位置 B 时静 q 电力做的功． AB 可为正值， W 也可为负值； 为电荷所带电荷量， q 正电荷取正值，负电荷取负值． WAB (2)公式 UAB＝ 不能认为 UAB 与 WAB 成正比、 q 成反比， 与 q 只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点的电势差 UAB.
4．(双选)关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 ( BD ) 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
差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差
为零
知识点 电势差
(2)对电势差要注意角标的排序，如：UAB ＝－UBA，UAB ＋
UBC＋UCD＝UAD.
(3)若求某点的电势，必须明确规定电势零点在哪里，然后
根据两点间的电势差计算．
电势差
差值 1 ．电场中两点间电势的 ________ 叫做电势差 ，也叫
电压 ________．
2．电势与电势差的关系：电场中的各点电势的大小与电势 有关 零点的选取__________，但电场中两点的电势差与电势零点的 无关 标 选取__________．电势与电势差都是______量，数值有正负之 分，单位相同． 3．静电力做的功与电势差的关系：WAB＝EpA －EpB＝qφA－ WAB qUAB q qφB＝q(φA －φB)，即 WAB＝_______ 或UAB ＝__________.
WAB . ＝q(φA －φB)，即 WAB ＝qUAB，或 UAB ＝ q
WAB 2．对 UAB＝ 的理解 q WAB (1)UAB＝ 中，WAB 为 q 从初位置 A 移动到末位置 B 时静 q 电力做的功． AB 可为正值， W 也可为负值； 为电荷所带电荷量， q 正电荷取正值，负电荷取负值． WAB (2)公式 UAB＝ 不能认为 UAB 与 WAB 成正比、 q 成反比， 与 q 只是可以利用 WAB、q 来测量 A、B 两点的电势差 UAB.
4．(双选)关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是 ( BD ) 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
差和该电荷的电量决定
C．电势差是矢量，电场力做的功是标量
D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电势差
为零
知识点 电势差
(2)对电势差要注意角标的排序，如：UAB ＝－UBA，UAB ＋
UBC＋UCD＝UAD.
(3)若求某点的电势，必须明确规定电势零点在哪里，然后
根据两点间的电势差计算．