高中物理第1章静电场5电势差达标新人教版选修3
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点，我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点，希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位：伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点：电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。
1. 电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意：系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的，与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。
单位：伏特(V)标量1. 电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。
零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。
3. 电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
高中物理第1章第5节电势差课件1
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.
接
公式适用于任何电场，计算时注意 W 和 U 的下标要对应．
►尝试应用
2．带电荷量为＋3×10－6 C 的粒子先后经过电场中的 A、B 两点，
克服电场力做功 6×10－4 J，已知 B 点电势为 50 V，则(1)A、B 两点 栏
目
间的电势差 UAB＝________；(2)A 点的电势 φA＝________；(3)电势
解析： (1)无限远处电势为零，则
W∞A＝－qφA＝－8×10－6 J
故φA＝W－∞qA＝－－82××1100－－68 V＝400 V
同理φB＝W－∞qB＝－－22××1100－－68 V＝100 V.
栏 目 链
接
(2)UAB＝φA－φB＝300 V.
(3)若把负电荷由A点移动到B点，WAB＝q′UAB＝－2×10－5× 300 J＝－6×10－3 J.
磁场
，电容器里的电场电逐场渐能 减弱，
电全磁部场场转能能化逐为渐
转
化
为
磁场 ．
能
．
放
电
完
毕
后
，
• 充自原来感电的作过方用程向，：电电流容保器持放电完毕后反，向由充于电继线续圈流的动，
高中物理第一章静电场1.4电势能和电势课件新人教版选修31
答案:AD
归纳总结(1)在正场源电荷Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷Q越远
电势能越小;负电荷-q离场源电荷Q越远电势能越大。
(2)在负场源电荷-Q产生的电场中,正电荷q离场源电荷-Q越远电势能越
大;负电荷-q离场源电荷-Q越远电势能越小。
第十七页，共31页。
探究
(tànjiū)一
当堂检测
名师精讲
典例剖析
对静电力做功、电势能的理解
1.如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到
B。(1)静电力做的功为多少?(2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电
力做的功为多少?(3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多
少?(4)由此可得出什么结论?
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读一读·思一思
辨一辨·议一议
四、等势面
阅读(yuèdú)教材第18~19页“等势面”部分,知道什么是等势面,理解等势
面与电场线的关系。
1.什么是等势面?
答案:电场中电势相等的各点构成的面。
2.电场线与等势面有什么关系?
答案:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
第六页，共31页。
力做负功,电势能增加。
3.规定零势能点之后,电势能的大小用静电力做功怎么表述?
答案:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置(wèi zhi)时
静电力做的功。
4.一般怎么规定零电势位置(wèi zhi)?
答案:通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大
地表面上的电势能规定为零。
电势零点
电场中某点的电势大小是由电场本身的性质决定的,与
2018高中同步新课标高中物理人教版选修3-1课件：第一章 静电场1.6
5.(2014·银川高二检测)如图所示，相距 10 mm 的两等势面 AA′、BB′，其间有一静止的油滴 P，已知它所受的重力是 1.6×10－14 N，所带的电荷量是 3.2×10－19 C，则下面判断正确 的是( )
A．φA>φB，UAB＝100 V B．φA>φB，UAB＝750 V C．φA<φB，UBA＝500 V D．φA<φB，UBA＝1 000 V
答案： D
3．场强E＝1.0×102 V/m的匀强电场中，有相距d＝
2.0×10－2 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为( )
A．1.0 V
B．2.0 V
C．3.0 V
D．4.0 V
解析： a、b两等势面的最大距离d＝2.0×10－2 m，故
由公式U＝Ed可得a、b间的最大电势差Umax＝2 V，所以Uab≤2 V，故A、B正确．
相邻等势面间的电势差用 U 表示，所以 E＝Ud
所以 q＝mEg＝mUgd
(2)由图乙知 F 合＝ qE2＋mg2＝ 2mg(因为 qE＝mg)
由动能定理得－F 合 xm＝0－12mv20
所以
xm＝2
mv20 ＝ 2mg
2v20 4g
答案：
(1)正电
mgd U
(2)
2v20 4g
应用公式 U＝Ed 时需要注意下面几个问题： (1)此式仅适用于匀强电场． (2)d 是指电场两点间电场线方向上的距离，而不是两点间 连线的长度．
6．电势差与电场强度的关系
知识自学区
匀强电场中电势差与电场强度的关系 1．关系式 UAB＝_E__d_或 E＝UdAB. 2．物理意义 匀强电场中两点间的电势差等于__电__场__强__度_____与这两点 __沿__电__场__方__向__的__距__离___的乘积． 3．适用条件 (1)__匀__强__电场． (2)d 是两点_沿__电__场__方__向__的距离．
高二物理 选修3-1 第一章 静电场 教案
精心整理高二物理选修3-1第一章静电场1、电荷及其守恒定律a、摩擦起电：b、静电感应：本质都是微观带电粒子在在物体之间和物体内部的转移。
c、电荷守恒定律：大量事实表明，电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
d、元电荷：电荷的多少叫电荷量；迄今为止，科学家发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量。
人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，所有带电体的电荷量都是e 的整数倍，电荷量是不能连续变化的物理量。
e可取1.60×10-19C；电子的电荷量e与电子的质量m e之比，叫做电子的比荷。
2、库仑定律a、库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
F=kq1q2/r2其中，静电力常量k=9.0×109Nm2/C2b、电荷间这种相互作用力叫做静电力或库仑力。
点电荷的理解。
与万有引力的区别。
c、带电金属球接触后等分电量；3、电场强度a、法拉第提出的观点：电荷的周围存在着由它产生的电场，处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的；b、电场和磁场是一种客观存在，并且是互相联系的，统称为电磁场；变化的电磁场以光速在空间传播，它和实物一样具有能量和动量，因而场和实物是物质存在的两种不同形式。
只有在研究运动的电荷，特别是运动状态迅速变化的电荷时，电磁场的实在性才凸显出来。
c、静止电荷产生的电场，称为静电场。
d、试探电荷在电场中某点受到的力F与试探电荷的电荷量q成正比，F=Eq，E是比例常数，也即电场强度，反映电场在这点的性质，与q无关。
e、点电荷的电场强度计算与电场强度的叠加（电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和）f、电场线可以形象地描述电场强度的大小和方向。
电场线有以下几个特点：①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷；②电场线在电场中不相交；③在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方较疏。
高中物理 选修3-1 第一章 第5讲静电现象
第5讲静电现象【学习目标】1、知道静电平衡状态，理解静电平衡状态下导体的特征；2、了解静电屏蔽的意义和实际运用；知识点一：静电平衡状态及其特点1、静电平衡状态（1）静电平衡状态的定义：处于静电场中的导体，当导体内部（包括表面）的自由电荷不再发生定向移动时，我们说导体达到了静电平衡状态.（2）静电平衡状态出现的原因是：导体在外电场的作用下，两端出现感应电荷，感应电荷产生的电场和外电场共同的作用效果，使得导体内部的自由电荷不再定向移动.（导体内部自由电荷杂乱无章的热运动仍然存在着）2、导体达到静电平衡的条件（1）导体内部的场强处处为零.导体内部的场强E是外电场E0和感应电荷产生的场E/的叠加，即E是E0 和E/ 的矢量和.当导体处于静电平衡状态时，必定有感应电荷的场与外电场大小相等、方向相反，即：E0 =－E/ .（2）处于静电平衡状态的导体，其表面上任何一点的电场强度方向与导体表面垂直,表面场强不一定为零.如果导体表面的场强不与导体表面垂直，必定存在着一个切向分量，这个切向分量就会使得导体表面的自由电荷沿着表面切线方向运动，那么，导体所处的状态就不是平衡状态，与给定的平衡状态相矛盾，所以导体表面的场强方向一定与导体表面垂直.(3)导体是一个等势体，导体表面构成一个等势面.无论是在导体内部还是在导体的表面上或者是由导体的内部到表面上移动电荷，电场力都不做功，这就说明了导体上任何两处电势差为零，即整个导体处处等势.(4)净电荷只分布在导体的外表面，且“尖端”电荷密度大.①导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面；②导体表面越尖锐的地方电荷密度（单位面积的电荷量）越大，凹陷的地方几乎没有电荷.知识点二：尖端放电、静电屏蔽1．空气的电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，强电场作用下的带电粒子剧烈运动，使分子中的正负电荷分离的现象．2．尖端放电：与导体尖端异号的粒子，由于被吸引，而与尖端上电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷的现象．尖端放电的应用与防止：(1)应用：避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施．(2)防止：高压设备中导体的表面尽量光滑会减少电能的损失．3．静电屏蔽：金属壳(网)内电场强度保持为0，外电场对壳(网)内的仪器不会产生影响的作用叫做静电屏蔽．静电屏蔽的应用：电学仪器外面有金属壳、野外高压线上方还有两条导线与大地相连．静电屏蔽的实质：静电屏蔽的实质是利用了静电感应现象，使金属壳内感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零．静电屏蔽的两种情况因场源电荷产生的电场与导体球壳表面上感应电当空腔外部接地时，外表面的感应电荷因接地将原理解释：(1)避雷针是利用尖端放电保护建筑物的一种设施，其原理是什么？(2)处于静电平衡状态的导体，其内部场强处处为零，若导体是空心的，则空心部分的场强怎样？静电屏蔽是怎样起到屏蔽作用的？答案(1)导体尖端的电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强电场的作用下发生剧烈的运动，把空气中的气体分子撞“散”，也就是使分子中的正、负电荷分离．这个现象叫做空气的电离．中性的分子电离后变成带负电的自由电子和失去电子而带正电的离子．这些带电粒子在强电场的作用下加速，撞击空气中的分子，使它们进一步电离，产生更多的带电粒子．那些所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷．(2)空心部分场强为零．静电屏蔽是利用“处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零”，即使内部有自由电子，受到的电场力也为0，自由电子不发生定向移动．题1：判断(1)处于静电平衡状态的导体内部任意两点间的电势差为零．(√)(2)静电平衡时，导体内的自由电子处于静止状态．(×)(3)避雷针能避免建筑物被雷击是因为云层中带的电荷被避雷针通过导线导入大地．(×)(4)用金属网把验电器罩起来，再使带电金属球靠近验电器，则验电器箔片能张开．(×)(5)电工穿的高压作业服是用铜丝编织的，目的是铜丝衣服有屏蔽作用，使体内场强为零．(√)题2（静电平衡）：长为l的导体棒原来不带电，现将一带电荷量为＋q的点电荷放在距棒左端R处，如图1所示．当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点P处产生的电场强度大小等于，方向为．答案4kq(2R＋l)2向左解析导体棒在点电荷＋q的电场中发生静电感应，左端出现负电荷，右端出现正电荷，棒中任意一点都受两个电场的影响，即外电场(＋q在该点形成的电场E0)和附加电场(棒上感应电荷在该点形成的电场E′)，达到静电平衡状态时E′＝－E0.题中所求的即为E′，E′＝－E0＝－kq(R＋l2)2＝－4kq(2R＋l)2，负号代表E′和E0方向相反，即方向向左．题3：(多选)如图所示，带负电的点电荷旁有一接地大金属板，A为金属板内的一点，B为金属板左侧外表面上的一点，下列关于金属板上感应电荷在A点和B点的场强方向判断正确的是()A．感应电荷在A点的场强沿E1方向B．感应电荷在A点的场强沿E2方向C．感应电荷在B点的场强可能沿E3方向D．感应电荷在B点的场强可能沿E4方向答案BC解析金属板内的电场强度处处为0，则感应电荷的电场与点电荷的电场等大反向，即感应电荷在A点的场强沿E2方向，选项B正确；金属板表面的电场强度垂直表面向外，即为感应电荷的电场与点电荷的电场的合场强，则感应电荷在B点的场强可能沿E3方向，选项C正确．题4（电荷分布）：如图所示，把一个带正电的小球放入原来不带电的金属空腔球壳内并接触，其结果可能是()A．只有球壳外表面带正电B．球壳的内表面带负电，外表面带正电C．球壳的内、外表面都带正电D．球壳的内表面带正电，外表面带负电答案A小球与球壳接触构成一个新导体，它的电荷量都分布在新导体的外表面，即只有球壳外表面带正电，A对，B、C、D错．（正电荷相互弹开）题5：(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是( )A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再跟A接触C．用带绝缘外皮的导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触D．使验电器A靠近B答案BCD解析A项中取电棒先和B的内壁接触后，由于B的内壁本身没有电荷，所以再接触A时验电器箔片不张开；B 项中可以使取电棒带电，从而使A带电；C项中用带绝缘外皮的导线实际上是将验电器A和C连成了一个导体，A因接触而带电；D项中是感应起电．所以B、C、D项正确．题6：如图所示，把原来不带电的金属壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入金属壳内，但不与B接触，达到静电平衡状态后，则()A．B的空腔内电场强度为零B．B不带电C．B的外表面带正电D．B的内表面带负电答案D解析因为金属壳的外表面接地，所以外表面无感应电荷，只有内表面有感应电荷分布，且由于A带正电，则B 的内表面带负电，D对，B、C错；B的空腔内有带正电的小球A产生的电场和金属壳内表面感应电荷产生的电场，由电场叠加知，电场线的方向由A指向B，所以空腔内电场强度不为零，A错．题7：如图7所示，较厚的空腔球形导体壳中有一个正点电荷，则图中a、b、c、d各点的电场强度大小关系为()A．E a>E b>E c>E d B．E a>E c＝E d>E bC．E a>E c>E d>E b D．E a<E b<E c＝E d答案C解析当静电平衡时，空腔球形导体壳内壁感应出负电荷，外壁感应出正电荷，感应电荷形成的场强与点电荷形成的电场叠加，导致空腔球形导体壳中场强为零．画出电场线的大致分布如图所示．由于a处电场线较密，c处电场线较疏，d处电场线最疏，b处场强为零，则E a>E c>E d>E b，C正确.课堂演练题1．(静电屏蔽)请用学过的电学知识判断下列说法正确的是()A．电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B．制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C．小鸟停在单根高压输电线上会被电死D．打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险答案B解析电工穿绝缘衣容易产生大量的静电，反而比较危险，选项A错误．塑料油桶会因摩擦而带电，因为塑料是绝缘材料，不能把电荷导走，所以塑料油桶内易产生火花导致塑料油桶爆炸，选项B正确．小鸟停在单根高压输电线上时，加在小鸟两脚间的电压非常小，小鸟不会被电死，选项C错误．打雷时，待在汽车里，汽车的金属外壳起到静电屏蔽的作用，而木屋没有静电屏蔽作用，所以待在汽车里比待在木屋里要安全，选项D错误．题2．(静电平衡的理解)(2018·庆阳一中高二期中)在点电荷－Q的电场中，一金属球处于静电平衡状态，A为球内一点，B为球外表面附近一点，则球上感应电荷在A点和B点所激发的附加场强E A′和E B′的方向在下列几个选项对应的图中最有可能的是()答案C解析金属球达到静电平衡后，金属球内各点的合场强为零，感应电荷产生的电场强度与点电荷－Q产生的电场强度大小相等、方向相反，点电荷－Q在A点产生的场强方向指向－Q，则感应电荷在A点激发的附加场强背离－Q；因球处于静电平衡时，球面是等势面，电场线与等势面垂直，故在B点的合场强方向沿OB方向指向球外，而－Q在B点产生的场强方向指向－Q，根据矢量合成可得球面的感应电荷在B点产生的场强方向；综上所述只有选项C最有可能．题3．(导体的电荷分布)一带有绝缘底座的空心金属球壳A带有4×10－8 C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B带有2×10－8 C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触，如图所示，则A、B带电荷量分别为()A．Q A＝＋1×10－8 C，Q B＝＋1×10－8 CB．Q A＝＋2×10－8 C，Q B＝0C．Q A＝0，Q B＝＋2×10－8 CD．Q A＝＋4×10－8 C，Q B＝－2×10－8 C答案B解析B与A接触后，负电荷全部分布在外表面，内壁电荷量为零，故B带电荷量为零，A带电荷量为正、负电荷中和后的电荷量，即Q A＝＋2.0×10－8 C，故选B.题4．(尖端放电现象的应用与防止)下列应用与防护不属于尖端放电现象的是()A ．一般高压设备中导体的表面应该尽量光滑B ．一般马路表面建造的很平滑C ．夜间高压线周围会出现一层绿色光晕D ．一般高楼大厦顶部装有避雷针答案 B解析 马路表面建造的很平滑与静电无关，A 、C 、D 属于尖端放电现象，故选B.题5．(静电平衡状态导体特点)一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A 、B 为容器内表面上的两点，下列说法正确的是( )A ．A 点的电场强度比B 点的大B ．小球表面的电势比容器内表面的低C ．B 点的电场强度方向与该处内表面垂直D ．将检验电荷从A 点沿不同路径移到B 点，电场力所做的功不同答案 C解析 由电场线的疏密表示电场强度大小可知，A 点的电场强度比B 点的小，A 项错误；沿电场线的方向电势逐渐降低，B 项错误；容器的内表面为一等势面，内表面处各点场强的方向与等势面垂直，C 项对；容器内表面为等势面，在等势面上移动电荷，电场力不做功，D 项错误．题6．(感应电荷场强的计算)如图所示，点电荷A 和B 带电荷量分别为＋3.0×10－8 C 和－2.4×10－8 C ，彼此相距6 cm.若在两点电荷连线中点O 处放一个半径为1 cm 的金属球壳，求球壳上感应电荷在O 点处产生的电场强度．(静电力常量k ＝9×109 N·m 2/C 2)答案 5.4×105 N/C ，方向由O 指向A解析 ＋q 1在O 点的场强大小为E 1＝k q 1(d 2)2＝3×105 N/C ，方向由O 指向B ；－q 2在O 点的场强大小为E 2＝k q 2(d 2)2＝2.4×105 N /C ，方向由O 指向B ；设感应电荷在O 点处产生的场强大小为E 3，由静电平衡条件知E 3＝E 1＋E 2＝5.4×105 N/C ，方向由O 指向A .。
高中物理人教选修3-1课件 第1章末小结
电场强度
• [特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一 定为零；电势为零的点，场强不一定为零， 电势能一定为零；电势能为零的点，场强不 一定为零，电势一定为零。
•
如图所示，a、b、c是一条电场线 上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间 的距离等于b、c间的距离，则下列说法正确 的是( )
• A．a、b、c三点的电势大小关系是φa>φb>φc • B．a、b、c三点的电场强度大小关系是 Ea>Eb>Ec • C．a、b间的电势差Uab等于b、c间的电势差 • D．某检验点电荷在a、b、c三点的电势能大 小关系是E >E电势能 由电场本身决 由电场本身 由电荷量和 决 由电场本 定，其大小有 的两点决 该点电势两 定 身决定， 相对性，与参 定，与参考 者决定，与 因 与试探电 考点的选取有 点的选取及 参考点的选 素 荷无关 关，与试探电 试探电荷无 取有关 荷无关 关 匀强电场中UAB＝φA－φB＝Ed；电势沿电场强度方向 降低得最快； 联系 Ep WAB φ＝ q ，UAB＝ q ；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
半径r＝ y2＋l2 2＝0.15m v2 Qq 由库仑定律和匀速周运动规律得：k 2 ＝m r r mv2r 得：Q＝ kq ＝1.04×10－8C
• 答案：0.03m 0.12m 如图 负电 1.04×10－8C • 点评：由粒子的受力情况，准确判断出粒子 的运动轨迹，是解决此类问题的突破口。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第一章 静电场
第一章
章末小结
1
知 识 结 构
2
规 律 方 法
4
考 题 探 析
3
人教版高中物理选修3-1课件第1章5
电势 φ
电势差 U
UAB＝φA－φB，当 φB＝0 时，UAB＝φA
相同，均是伏特(V)，常用还有 kV，mV 等 都是标量，但均具有正负
均是描述电场能的性质的物理量
配人教版 物理 选修3-1
特别提醒：(1)电势差，必须明确是哪两点的电势差．A、 B间的电势差记为UAB，而B、A间的电势差记为UBA，UBA＝φB －φA＝－(φA－φB)＝－UAB.
配人教版 物理 选修3-1
【解析】(1)根据 W＝qU，则 A、B 间的电势差 UAB＝WqAB＝ －3×6×101－0－ 6 4V＝－200 V．负号表示 A 点电势低于 B 点电势．
(2)UAB＝φA－φB，φA＝UAB＋φB＝(－200＋50) V＝－150 V. (3)由于是克服电场力做功，电势能一定增加，且数量相同， 即 ΔEp＝|WAB|＝6×10－4J.
配人教版 物理 选修3-1
新知梳理
一、电势差的概念 1．定义：电场中两点间_电__势___的差值叫做电势差． 2．电场中两点间的电势差与零电势点的选择_无__关___． 3．公式UAB＝φA－φB，UBA＝___φ__B－__φ__A ___， 可见UAB＝_－__U_B_A__. 4．电势差是_标___量__，可以是正值，也可以是负值，也叫 __电__压____． 5．电势差的单位是_伏__特___，符号是_V___．
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特别提醒：(1)用关系式WAB＝qUAB进行相关计算时要注意 W与U的角标要对应，不要造成混乱，因为UAB＝－UBA，WAB ＝－WBA.
(2)应用WAB＝qUAB求电场力的功比较方便，因为它较W＝ qEd的适用范围更广，且不必考虑静电力大小和电荷运动路 径．
人教版《高中物理选修3—1》PPT课件 第一节 电场强度
解： E=E1cos60° ＋E2cos60° =2E1cos60° =2kQ1cos60°/r2 代入数值得 EA=2.7×104N/C
课堂总结
１．知识与技能总结：比值方法：实验和理论探索发现：同一电
荷在电场中r 不同点，比值Ｆ／q一般不同， 不同电荷在电场中同一点，比值Ｆ／ q 相 同，而且和试探电荷 q 无关只与电场或场 源电荷有关．可用比值Ｆ／ q 来描述电场 的强弱和方向．
1.设：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C，测得它在 电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N，
求：A点的场强是多大？ 解：E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104C
场强方向：水平向右
如果改用电荷量为q=-6.0×10-9C的试探 电荷，来确定该点的场强，场强会不会 改变？如果在A点不放试探电荷,场强为 多少?
二.电场强度
1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟 它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。
F 2.定义式： E q 3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C
4.方向：规定电场中某点的电场强度的方向与 正电荷在该点的受力方向相同.按照这个规定,负 电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点 电场强度的方向相反.
如果空间中有几个点电荷同时存 电场的叠加原理 在，此时各点的场强是怎样的呢？
先求出点 电荷Q1在P 点产生的 场强E1
再求出点 电荷Q2在P 点产生的 场强E2
P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场 强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．
在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2= －3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场 强．（A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m）
人教课标版高中物理选修3-1：《电势差》教案-新版
《电势差》教学设计【教材分析】本节内容以电势的概念为起点，运用类比的方法引入电势差，同时得出电势差与零电势点的选取无关。
随后从功和能的角度，分析静电力做功和电势差的关系，进而加深对电场基本性质的认识。
【设计思路】为了让学生对电势差这个抽象的概念有一个直观的认识，首先用演示实验激发学习热情和求知欲望。
探索之旅从熟悉的匀强电场开始，在描述两点电势高低关系时自然的引入电势差这个概念。
再设计学生实验，探究电势差与零电势的关系。
学生的亲身参与，定能体会到电势差比电势更有意义，也有了深入了解电势差的冲动。
教师适时引导，将研究的方向指向静电力做功与电势差的关系。
从实验探究到理论推导，学生一步步接近电势差的本质，即电场能的性质。
最后回到起点---演示实验，一切豁然开朗。
【学情分析】本章的前四节，学生已经认识了电荷、电荷之间相互作用的规律，也学习了描述电场性质的几个物理量：电场强度、电势能、电势等。
静电力做功的特点，电场线与等势线，以及定义场强的方法都为学习本节打下基础。
力、功和能量等仍然是电磁学的主要概念，所以本节课的学习注重从这三方面蓄备知识、提升能力。
【核心素养】通过《电势差》的学习过程，培养学生的观察、探索能力。
提升学生的实验操作能力和科学素养。
培养学生的综合分析能力、善于动手、勤于动脑以及规范操作的良好实验素质、协作精神和实事求是的科学态度。
【教学目标】1、理解电势差的概念，知道电势差与零电势的选取无关。
2、掌握两点间电势差的表达式，知道电势差的正负号的意义。
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相关的计算。
4、理解电势差的决定因素，正确认识电场能的性质。
【教学重点难点】重点：1、电势差的表达式，及电势差与零电势的关系。
2、静电力做功与电势差的关系。
难点：电势差的决定因素。
课前：【教学过程】引言：同学们，看教室里的这些灯管，如果不接电路的还能发光吗？请看，这是一个静电球，把灯管靠近球壳，有什么现象？演示实验：靠近静电球的灯管发出光亮。
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学 习 资 料 汇编
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＝7U8，φc＝U2。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
时的速率为导学号 74700117( C )
A．2v B．3v 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：qUab＝12mv2；据题得：Uab＝φa－φb＝U
－7U8＝U8
联立得：q·U8 ＝12mv2 ①
a→c过程，有：qUac＝12mv
2
c
；
据题得：Uac＝φa－φc＝U－U2＝U2。联立得：q·U2＝12mv2c ②
由①②可得：vc＝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
导学号 74700118( AB )
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A．O、B间的距离为kQqμmg
B．在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为μmgq
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UAB＝mv2－mv202q
解析：设OB＝x。当速度最小时有：qE＝μmg，又E＝kQx2，联立得：x＝kQqμmg，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：UABq－mgμL＝12mv2－12mv20，故
AB
两点的电势差UAB＝1q(mgμL＋12mv2－12mv20) ，故D错误。
3．(2017·江西省新余市高二上学期期末) 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝
缘的光滑轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道下滑，已知小球的
质量为m、电荷量为－q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为α(小球的重力大于所
受的电场力) 导学号 74700119
(1) 求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；
(2) 若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？
(3) 若小球从斜轨道h＝5R处由静止释放，假设其能够通过B点，求在此过程中小球机
械能的改变量。
答案：(1) mg－qEαm (2) 2.5R (3) －3EqR
解析：(1) 根据牛顿第二定律：(mg－qE) sinα＝ma，
解得：a＝mg－qEαm；
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(2) 若小球刚好通过B点不下落，据牛顿第二定律有：
mg－qE＝m
v
2
R
①
小球由A到B，据动能定理：(mg－qE) (h－2R) ＝12mv2－0 ②
①②式联立，得：h＝2.5R；
(3) 小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，由功能关系知，
机械能的变化量为：ΔE机＝W电，W电＝－3EqR，故ΔE机＝－3
EqR
敬请批评指正