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高中物理人教版 (新课标)选修35 电势差教案配套ppt课件
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这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电势差教案配套ppt课件，共42页。PPT课件主要包含了目标概览，第五节电势差电势，课堂互动讲练，随堂达标自测，课时活页训练，基础知识梳理，核心要点突破，电场力，单位正电荷，两点间电势差等内容，欢迎下载使用。
重点难点：1.重点：电势差与电势的概念，电场力做功与电势能改变的关系．2．难点：对电势差与电势概念的理解．学法指导：类比高度差、高度、重力势能，理解电势差、电势、电势能．
一、电势差1．定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，________所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，也叫_____，用UAB表示．2．公式：UAB＝_____.3．单位：_____，简称___，符号是___.
4．物理意义：电场中A、B两点间的电势差，在数值上等于___________由A点移动到B点时电场力所做的功WAB.5．特点：电场力所做的功WAB跟移动电荷的____无关，只跟________________有关．电势差UAB跟移动电荷的_______无关，跟___________无关，它反映了_____的性质．
二、电势1．定义：电场中某点的电势是指该点与______ _____之间的电势差，用φ表示．2．物理意义：电场中某点的电势，等于______ _____由该点移动到参考点(零电势点)时_______所做的功．3．电势与电势差的关系：电场中两点之间的电势差等于这两点的_________．UAB＝ ________.4．电势与电场线的关系：沿着电场线的方向电势_________．
提示(1)电场中某点的电势与参考面的选取有关，两点的电势差与参考面的选取有关吗？ (2)一点电荷在A点的电势能是－2×10－2 J，移动到B点时的电势能是－4×10－2 J，电势是升高还是降低了？
【思考·提示】 (1)无关．(2)若点电荷是正电荷，电势降低，若是负电荷，电势升高．
三、电势能1．定义：电荷在_____中具有的能叫做电势能．2．电场力做功与电势能变化的关系：在电场中移动电荷，如果电场力做正功，则电势能_____， ________转化为其他形式的能；如果电场力做负功，则电势能_____， _____形式的能转化为________．
一、电势、电势能的大小、正负的判定方法1．根据场源电荷判定：离场源正电荷越近，电势越高，检验正电荷的电势能越大，检验负电荷的电势能越小．2．根据电场线判断：顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷的电势能减小，检验负电荷的电势能增加．逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷的电势能增加，检验负电荷的电势能减小．
3．根据电场力做功来判断：电场力对正电荷做正功时，电荷电势能减少，电势降低，做负功时，电荷电势能增加，电势升高；对负电荷做正功时电势升高，做负功电势降低．电场力对任何电荷做正功电势能都减少，做负功电势能都增加．
特别提醒1．电势的高低是相对的，在讨论电势大小时，首先必须选定某一位置的电势为零，否则讨论是无意义的．2．零电势点的选取是任意的，通常取无穷远为零电势点，所以在正点电荷的电场中各点的电势均大于零；负点电荷的电场中各点的电势均小于零．
二、正确理解电场力做功1．电场力做功的特点在电场中两点间移动电荷，电场力所做的功与路径无关，只取决于电量q和两点间的电势差．2．电场力做功量度电势能的变化(1)电场力做功的过程就是电势能和其他形式能量转化的过程，电场力做多少功，就有多少电势能和其他形式能量相互转化．(2)电势能的变化要靠电场力做功来实现．
3．应用公式WAB＝qUAB计算电场力做功应注意的问题(1)该公式适用于任何静电场，而不只是适用于匀强电场．(2)公式中的三个量均有正、负之分，计算时W和U的下标要对应，将q、UAB带正负号代入公式进行计算，WAB＝qUAB之值若为正，则表示电场力做正功，反之则做负功．(3)为计算方便，也可以对公式中的物理量W、UAB、q都只取绝对值代入公式进行计算，然后根据电场力方向与位移(速度)方向的夹角来判断功的正、负．
特别提醒1．WAB＝－WBA，UAB＝－UBA.2．W＝qU和W＝qE·d都能计算电场力所做的功，但两个公式的定义和适用条件不同，后者仅适用于匀强电场，并且d是沿电场线方向的位移．
即使应用在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10－5 J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5 J，求A与B、B与C、A与C间的电势差．解析：电荷从A移到B时，克服电场力做功，表示电场力做负功，相当于在重力场中把物体举高克服重力做功，因此WAB＝－3×10－5 J，电荷从B移到C，WBC＝1.2×10－5 J.根据电荷移动时电场力的功和电势差的关系得：
答案：5 V －2 V 3 V
三、等量点电荷电场的电势分布特点1．等量正点电荷的电场(如图13－5－1甲)：在连线上的各点，中点O的电势最低；在中垂线上各点，O点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐降低，连线上A、A′和中垂线上B、B′对称等势．
2．等量负点电荷的电场：连线上的各点，中点O的电势最高，中垂线上各点，O点的电势最低,从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐升高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．3．等量异种点电荷的电场(如图13－5－1乙)：在连线上，从正电荷到负电荷，电势逐渐降低．沿中垂线移动电荷，电场力不做功，故中垂线上各点电势相等．
四、四个物理量综合比较表
把一个q＝3×10－6C的正电荷由电场中的A点移到B点，克服电场力做功4.5×10－5J，由B点再移到C点，电场力做功为1.8×10－4J，则电场中A、B、C三点电热高低关系是怎样的？
【答案】 φB＞φA＞φC
a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点电势，则可知( )A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能
【解析】 正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大，而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小．由此可知正电荷从a点移到b点电势能减少；负电荷从a点移到b点电势能增加．无论移动的是正电荷还是负电荷，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，因此A、B都是正确的，C错误．对于D选项，我们首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的．不明确放在a、b两点的电荷性质，就不能比较其电势能的高低．若a、b两点不放入电荷，单就电场中的某点，不存在电势能问题，因此D选项错误．故正确选项为A、B.
【答案】 AB【思维升华】 根据电场力做功判断电势能变化的方法是最基本的方法，必须牢牢掌握．
如图13－5－2所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试确定a与b两点电势高低．
【解析】 可用下面三种方法来分析：法一：利用电场线方向来判断由于电势能增加，电场力一定做负功，即电场力方向和电荷运动方向相反，从b指向a，而负电荷电场力的方向和场强方向相反，所以场强方向是从a指向b，因此电场线的方向是从a指向b.因为沿着电场的方向电势越来越低，故a点电势比b点电势高．
法二：利用电场力做功公式来判断由于电势能增加，电场力一定做负功，即Wab为负值，而q是负电荷，即q为负值．根据WAB＝qUab＝q(φA－φB)，则φa－φb＞0，故φa＞φb.法三：利用电势公式来判断由ε＝qφ可知，对正电荷，q为正值，在电势越高的地方电势能越大；对负电荷，q为负值，在电势越高的地方电势能越小．本题已知条件是负电荷在a点电势能较小，故a点电势高．
【答案】 φa＞φb【思维升华】 判断电势高低的方法很多，但最根本的是在于理解电势和电势能的概念．
如图13－5－3所示，质量为m、带电量为－q的物体，可在水平轨道Ox上运动．O端有一与轨道垂直的墙壁，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox方向，如图所示．小物体以初速度v0从距O端为x0处沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用，且Ff
重点难点：1.重点：电势差与电势的概念，电场力做功与电势能改变的关系．2．难点：对电势差与电势概念的理解．学法指导：类比高度差、高度、重力势能，理解电势差、电势、电势能．
一、电势差1．定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，________所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，也叫_____，用UAB表示．2．公式：UAB＝_____.3．单位：_____，简称___，符号是___.
4．物理意义：电场中A、B两点间的电势差，在数值上等于___________由A点移动到B点时电场力所做的功WAB.5．特点：电场力所做的功WAB跟移动电荷的____无关，只跟________________有关．电势差UAB跟移动电荷的_______无关，跟___________无关，它反映了_____的性质．
二、电势1．定义：电场中某点的电势是指该点与______ _____之间的电势差，用φ表示．2．物理意义：电场中某点的电势，等于______ _____由该点移动到参考点(零电势点)时_______所做的功．3．电势与电势差的关系：电场中两点之间的电势差等于这两点的_________．UAB＝ ________.4．电势与电场线的关系：沿着电场线的方向电势_________．
提示(1)电场中某点的电势与参考面的选取有关，两点的电势差与参考面的选取有关吗？ (2)一点电荷在A点的电势能是－2×10－2 J，移动到B点时的电势能是－4×10－2 J，电势是升高还是降低了？
【思考·提示】 (1)无关．(2)若点电荷是正电荷，电势降低，若是负电荷，电势升高．
三、电势能1．定义：电荷在_____中具有的能叫做电势能．2．电场力做功与电势能变化的关系：在电场中移动电荷，如果电场力做正功，则电势能_____， ________转化为其他形式的能；如果电场力做负功，则电势能_____， _____形式的能转化为________．
一、电势、电势能的大小、正负的判定方法1．根据场源电荷判定：离场源正电荷越近，电势越高，检验正电荷的电势能越大，检验负电荷的电势能越小．2．根据电场线判断：顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷的电势能减小，检验负电荷的电势能增加．逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷的电势能增加，检验负电荷的电势能减小．
3．根据电场力做功来判断：电场力对正电荷做正功时，电荷电势能减少，电势降低，做负功时，电荷电势能增加，电势升高；对负电荷做正功时电势升高，做负功电势降低．电场力对任何电荷做正功电势能都减少，做负功电势能都增加．
特别提醒1．电势的高低是相对的，在讨论电势大小时，首先必须选定某一位置的电势为零，否则讨论是无意义的．2．零电势点的选取是任意的，通常取无穷远为零电势点，所以在正点电荷的电场中各点的电势均大于零；负点电荷的电场中各点的电势均小于零．
二、正确理解电场力做功1．电场力做功的特点在电场中两点间移动电荷，电场力所做的功与路径无关，只取决于电量q和两点间的电势差．2．电场力做功量度电势能的变化(1)电场力做功的过程就是电势能和其他形式能量转化的过程，电场力做多少功，就有多少电势能和其他形式能量相互转化．(2)电势能的变化要靠电场力做功来实现．
3．应用公式WAB＝qUAB计算电场力做功应注意的问题(1)该公式适用于任何静电场，而不只是适用于匀强电场．(2)公式中的三个量均有正、负之分，计算时W和U的下标要对应，将q、UAB带正负号代入公式进行计算，WAB＝qUAB之值若为正，则表示电场力做正功，反之则做负功．(3)为计算方便，也可以对公式中的物理量W、UAB、q都只取绝对值代入公式进行计算，然后根据电场力方向与位移(速度)方向的夹角来判断功的正、负．
特别提醒1．WAB＝－WBA，UAB＝－UBA.2．W＝qU和W＝qE·d都能计算电场力所做的功，但两个公式的定义和适用条件不同，后者仅适用于匀强电场，并且d是沿电场线方向的位移．
即使应用在电场中把一个电荷量为6×10－6 C的负电荷从A点移到B点，克服电场力做功3×10－5 J，再将电荷从B点移到C点，电场力做功1.2×10－5 J，求A与B、B与C、A与C间的电势差．解析：电荷从A移到B时，克服电场力做功，表示电场力做负功，相当于在重力场中把物体举高克服重力做功，因此WAB＝－3×10－5 J，电荷从B移到C，WBC＝1.2×10－5 J.根据电荷移动时电场力的功和电势差的关系得：
答案：5 V －2 V 3 V
三、等量点电荷电场的电势分布特点1．等量正点电荷的电场(如图13－5－1甲)：在连线上的各点，中点O的电势最低；在中垂线上各点，O点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐降低，连线上A、A′和中垂线上B、B′对称等势．
2．等量负点电荷的电场：连线上的各点，中点O的电势最高，中垂线上各点，O点的电势最低,从中点沿中垂线向两侧，电势逐渐升高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势．3．等量异种点电荷的电场(如图13－5－1乙)：在连线上，从正电荷到负电荷，电势逐渐降低．沿中垂线移动电荷，电场力不做功，故中垂线上各点电势相等．
四、四个物理量综合比较表
把一个q＝3×10－6C的正电荷由电场中的A点移到B点，克服电场力做功4.5×10－5J，由B点再移到C点，电场力做功为1.8×10－4J，则电场中A、B、C三点电热高低关系是怎样的？
【答案】 φB＞φA＞φC
a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点电势，则可知( )A．把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B．把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C．无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D．无论是否有电荷移动，a点的电势能总是大于b点的电势能
【解析】 正电荷在电势越高的地方具有的电势能越大，而负电荷在电势越高的地方具有的电势能越小．由此可知正电荷从a点移到b点电势能减少；负电荷从a点移到b点电势能增加．无论移动的是正电荷还是负电荷，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，因此A、B都是正确的，C错误．对于D选项，我们首先要清楚，在电场中某点放入电荷，这个电荷就具有电势能，电势能是由放入电场的电荷和电场共同决定的．不明确放在a、b两点的电荷性质，就不能比较其电势能的高低．若a、b两点不放入电荷，单就电场中的某点，不存在电势能问题，因此D选项错误．故正确选项为A、B.
【答案】 AB【思维升华】 根据电场力做功判断电势能变化的方法是最基本的方法，必须牢牢掌握．
如图13－5－2所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试确定a与b两点电势高低．
【解析】 可用下面三种方法来分析：法一：利用电场线方向来判断由于电势能增加，电场力一定做负功，即电场力方向和电荷运动方向相反，从b指向a，而负电荷电场力的方向和场强方向相反，所以场强方向是从a指向b，因此电场线的方向是从a指向b.因为沿着电场的方向电势越来越低，故a点电势比b点电势高．
法二：利用电场力做功公式来判断由于电势能增加，电场力一定做负功，即Wab为负值，而q是负电荷，即q为负值．根据WAB＝qUab＝q(φA－φB)，则φa－φb＞0，故φa＞φb.法三：利用电势公式来判断由ε＝qφ可知，对正电荷，q为正值，在电势越高的地方电势能越大；对负电荷，q为负值，在电势越高的地方电势能越小．本题已知条件是负电荷在a点电势能较小，故a点电势高．
【答案】 φa＞φb【思维升华】 判断电势高低的方法很多，但最根本的是在于理解电势和电势能的概念．
如图13－5－3所示，质量为m、带电量为－q的物体，可在水平轨道Ox上运动．O端有一与轨道垂直的墙壁，轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿Ox方向，如图所示．小物体以初速度v0从距O端为x0处沿Ox轨道运动，运动时受到大小不变的摩擦力Ff作用，且Ff
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