1/4电势差【教学目标】1.知道电势差的概念,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的关系,会应用静电力做功的公式进行计算。【教学重难点】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。【教学过程】一、新课教学1.电势差:(又叫电压)(1)定义:电场中两点间电势的差值叫作电势差,也叫电压。电荷q在电场力作用下由A点移到另一点B的过程中,电场力做的功WAB与电荷量q的比值,叫A、B两点之间的电势差UAB。(2)定义式:UAB=WABq(3)单位:伏特符号:V1V=1J/C(4)物理意义:电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。例如:UAB=10V,移动1库仑正电荷电场力做功为10J,移动1库仑负电荷电场力做功-10J。2.静电力做功与电势差的关系教师引导:(1)UAB由什么决定?跟WAB、q有关吗?由电场本身的因素决;与WAB、q无关(2)WAB跟q、UAB有关吗?跟q、UAB都有关注意:应用公式φ=EPq,UAB=WABq时应注意各物理量都有符号。3.电势与电势差的比较:(1)电势差是电场中两点间的电势的差值,UAB=φA−φB(2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考点有关;电势差的大小,与选取2/4的参考点无关。(3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都有正负值:电势的正负表示该点比参考点的电势大或小;电势差的正负表示两点的电势的高低。【例1】在匀强电场中把电荷量为2.0×10-9C的点电荷从A点移动到B点,静电力做的功为1.6×10-7J。再把这个电荷从B点移动到C点,静电力做的功为-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)把电荷量为-1.5×10-9C的点电荷从A移动到C,静电力做的功是多少?(4)根据以上结果,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。【解答】(1)A→B,电场力正功,φA>φBB→C,电场力负功,φC>φB,但|φC−φB|>|φA−φB|∴φC>φA∴φC>φA>φB(2)UAB=WABq=1.6×10-72.0×10-9V=80V,UBC=WBCq=-4.0×10-72.0×10-9V=−200VUAC=UAB+UBC=80V−200V=−120V(3)UAC=q'UAC=(−1.5×109)×(−120)J=1.8×107J(4)说明:应用UAB=WABq计算时,注意各物理量用正负值代入。【例2】一个电荷量为1×10-5C的电荷,从电...