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1、5 電勢差 本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 1 掌握、理解電勢差概念掌握、理解電勢差概念 2 2 掌握靜電力做功與電勢差的關(guān)系掌握靜電力做功與電勢差的關(guān)系 請同學(xué)們閱讀教材第請同學(xué)們閱讀教材第2020頁至第頁至第2222頁，然頁，然后將請同學(xué)回答問題后將請同學(xué)回答問題 一 自主學(xué)習(xí) 1 1 電場中兩點(diǎn)間電勢的差值叫做電場中兩點(diǎn)間電勢的差值叫做 ，也叫，也叫 .電勢差電勢差 電壓電壓 2 2 設(shè)電場中設(shè)電場中A點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為A，B點(diǎn)的電勢為點(diǎn)的電勢為 B，則它們，則它們 之間的電勢差可以表示成之間的電勢差可以表示成UAB= ， 或者或者UBA= 。A- BB- A特別注意次序，特別注意次

2、序，U UABAB與與U UBABA是不同的，是不同的，U UABAB=-U=-UBABA 3 3 靜電力做功與電勢差的關(guān)系為靜電力做功與電勢差的關(guān)系為WAB= .qUAB 知道了電場中兩點(diǎn)的電勢差，就可以很方便地計(jì)算在這兩知道了電場中兩點(diǎn)的電勢差，就可以很方便地計(jì)算在這兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)靜電力做的功，而不必考慮靜電力和電荷和電點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)靜電力做的功，而不必考慮靜電力和電荷和電荷移動(dòng)的路徑，這個(gè)非常重要荷移動(dòng)的路徑，這個(gè)非常重要 4 4 反過來，電勢差跟靜電力做功的關(guān)系為反過來，電勢差跟靜電力做功的關(guān)系為UAB= .qWAB 二 質(zhì)疑提問 1 1 電場中兩點(diǎn)間的電勢差跟哪些因素有關(guān)？跟在此電場中是電

3、場中兩點(diǎn)間的電勢差跟哪些因素有關(guān)？跟在此電場中是否有其他電荷移動(dòng)有關(guān)嗎？否有其他電荷移動(dòng)有關(guān)嗎？ 電場中兩點(diǎn)間的電勢差由電場本身和電場中兩點(diǎn)的位置決電場中兩點(diǎn)間的電勢差由電場本身和電場中兩點(diǎn)的位置決定，跟在此電場中是否有其他電荷移動(dòng)無關(guān)定，跟在此電場中是否有其他電荷移動(dòng)無關(guān) 2 2 電場中的電勢是相對的還是絕對的？電勢差是相對的還電場中的電勢是相對的還是絕對的？電勢差是相對的還是絕對的？是絕對的？ 電場中的電勢是相對的，因?yàn)樗拇笮『驼?fù)跟零電勢點(diǎn)電場中的電勢是相對的，因?yàn)樗拇笮『驼?fù)跟零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，而電勢差是絕對的，它的大小和正負(fù)跟零電勢的選取有關(guān)，而電勢差是絕對的，它的大小和正負(fù)跟

4、零電勢點(diǎn)的選取無關(guān)，正如高度和高度差的關(guān)系一樣點(diǎn)的選取無關(guān)，正如高度和高度差的關(guān)系一樣 三 問題探究 1 1 見教材第見教材第21頁例題頁例題 2 2 如圖，在正電荷如圖，在正電荷Q產(chǎn)生的電場中，有一條豎直產(chǎn)生的電場中，有一條豎直 向上的電場線，另一個(gè)電荷量是向上的電場線，另一個(gè)電荷量是q，質(zhì)量是，質(zhì)量是m的的 正電荷在此電場線上的正電荷在此電場線上的A點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v0豎直向運(yùn)動(dòng)豎直向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)上升當(dāng)上升h到達(dá)到達(dá)B時(shí)速度減到零，求時(shí)速度減到零，求AB兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電 勢差勢差 解析：要算電勢差必先算靜電力做功，因?yàn)榻馕觯阂汶妱莶畋叵人沆o電力做功，因?yàn)閁AB=WAB/q，而，而算靜電力

5、做功無非是兩種方法：方法一算靜電力做功無非是兩種方法：方法一 根據(jù)根據(jù)W=Flcos,但但這必須是恒力，且這必須是恒力，且Flcos,這三個(gè)量都必須知道，如果這個(gè)這三個(gè)量都必須知道，如果這個(gè)力不是恒力，或者是恒力而力不是恒力，或者是恒力而Flcos這三個(gè)量不知道，那就用這三個(gè)量不知道，那就用另一種方法另一種方法動(dòng)能定理動(dòng)能定理 W總總=Ek，顯然，本題要算靜電，顯然，本題要算靜電力做功只能用第二種方法了力做功只能用第二種方法了 三 問題探究 1 1 見教材第見教材第21頁例題頁例題 2 2 如圖，在正電荷如圖，在正電荷Q產(chǎn)生的電場中，有一條豎直產(chǎn)生的電場中，有一條豎直 向上的電場線，另一個(gè)電荷

6、量是向上的電場線，另一個(gè)電荷量是q，質(zhì)量是，質(zhì)量是m的的 正電荷在此電場線上的正電荷在此電場線上的A點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v0豎直向運(yùn)動(dòng)豎直向運(yùn)動(dòng) 當(dāng)上升當(dāng)上升h到達(dá)到達(dá)B時(shí)速度減到零，求時(shí)速度減到零，求AB兩點(diǎn)間的電兩點(diǎn)間的電 勢差勢差 對對AB過程應(yīng)用動(dòng)能定理過程應(yīng)用動(dòng)能定理W總總=Ek，設(shè)靜電力做的功為，設(shè)靜電力做的功為WAB即有即有 - -mgh+WAB=0-mv2/2，于是，于是WAB= mgh- -mv2/2，則，則UAB=WAB/q=（mgh- -mv2/2）/q 三 問題探究 3 3 如圖，一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的如圖，一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，在其中一根電場線上有電場中，在其中一根電場線上有

7、AB兩點(diǎn)，有一個(gè)電荷量是兩點(diǎn)，有一個(gè)電荷量是q，質(zhì)量是，質(zhì)量是m的正電荷甲從的正電荷甲從A點(diǎn)靜止點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)它到達(dá)釋放，當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是點(diǎn)時(shí)的速度是v，今在，今在A改釋放另一個(gè)電荷改釋放另一個(gè)電荷量是量是2q，質(zhì)量是，質(zhì)量是3m的正電荷乙，均不計(jì)粒子重力，當(dāng)它到的正電荷乙，均不計(jì)粒子重力，當(dāng)它到達(dá)達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是多少？點(diǎn)時(shí)的速度是多少？AB 解析：根據(jù)動(dòng)能定理，解析：根據(jù)動(dòng)能定理，WAB= mvB2/2- -mvB2/2，而，而 WAB=qUAB所以釋放甲時(shí)有所以釋放甲時(shí)有 qUAB=mvB2/2-0， ，而不管，而不管釋放釋放什么電荷，什么電荷，AB兩點(diǎn)間的電勢差是固定不變的，所以釋

8、兩點(diǎn)間的電勢差是固定不變的，所以釋放乙時(shí)有放乙時(shí)有2qUAB=3mvB2/2-0，ABBqUv2 /mABBqUv22 /3mv36 三 問題探究 4 如圖所示，如圖所示，a、b、c表示點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)等勢面，表示點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為它們的電勢分別為a =12V， b =8V ， c =3V ， 一帶電一帶電粒子從等勢面粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用運(yùn)動(dòng)，上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過等勢面已知它經(jīng)過等勢面b時(shí)的速率為時(shí)的速率為v，則它經(jīng)過等勢面，則它經(jīng)過等勢面c時(shí)的速時(shí)的速度多少？度多少？ 解析：根據(jù)動(dòng)能定理，解析：根據(jù)動(dòng)能定

9、理，Wab=qUab=mvb2-0，Wac=qUac=mvc2-0，得，得vc=1.5vb=1.5v 四 課堂檢測 1如圖所示點(diǎn)電荷電場中，將檢如圖所示點(diǎn)電荷電場中，將檢驗(yàn)電荷從驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移到以點(diǎn)電荷為中心的點(diǎn)分別移到以點(diǎn)電荷為中心的同一圓周上的同一圓周上的B、C、D、E各點(diǎn)，則電場各點(diǎn)，則電場力做的功力做的功 () A從從A到到B做功最多做功最多B從從A到到C做功最多做功最多C從從A到到E做功最多做功最多D做功一樣多做功一樣多 2將一個(gè)電荷量將一個(gè)電荷量q=-210-9C的負(fù)電荷從電場中的的負(fù)電荷從電場中的A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，克服靜電力做功點(diǎn)時(shí)，克服靜電力做功310-6J，則，則AB兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高，兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢高，AB間的電勢差是多少？間的電勢差是多少？3 有一電荷量是有一電荷量是q、質(zhì)量是、質(zhì)量是m的帶正電的帶正電的微粒，從電場中的的微粒，從電場中的A點(diǎn)以速度點(diǎn)以速度v運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)當(dāng)它到達(dá)當(dāng)它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)辄c(diǎn)時(shí)速度變?yōu)?v，不計(jì)粒子，不計(jì)粒子重力，求重力，求AB間的電勢差間的電勢差