1、 13.5 电势差 电势一、教学目标1知识目标：通过本节课的复习（1）进一步理解电势差的概念；（2）会计算点电荷在电场力作用下，从电场中一点移动到另一点时电场力所做的功；（3）进一步理解电势的概念；知道电势和电势差的关系；（4）熟练掌握电场力做功与电势能改变的关系。2能力目标：（1）培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。（2）培养学生抽象思维能力。二、教学重点、难点1重点：电势差、电势的概念，电势能的改变与电场力做功的关系，电功计算。2难点：运用所学概念、规律解决实际问题。三、教学方法：讲练结合，启发式教学四、教 具：投影仪、幻灯片五、教学过程：(一)、引入 正电荷以某一水平向右的速度在 A
2、 点进入一匀场电场.问点电荷做什么运动?速度如何变化?如果从 B 点进入,那又怎样呢? ( 点电荷质量忽略不记)(二)、讲授新课1、电势能功是能量转化的量度，电场力做功，肯定有能量发生转化。那是什么能发生了变化呢? 是什么能转化过来的呢?物体在重力场中具有重力势能，同样的电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。电场力做功使得电势能与其他形式的能之间发生了转移.如果电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加。重力如果做正功，A B重力势能减少；重力如果做负功，重力势能增加。【板书】结论：电场力做功量度电势能的减少量。W AB=EPA - EPB电场力做功只能决定电势能的变化量，而不能
3、决定电荷在电场中某点的电势能的数值。就如确定重力势能我们需要定义一个零势能面，在确定电场中某点的电势能，也要定义一个零势能面。才能确定其他地方的电势能的数值。若规定电荷在 B 点电势为零，则在 A 点电势能等于 WAB。 也就是说，电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该点移动到零势能面位置所做的功。通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能为零，或把电荷在大地表明上的电势能规定为零。前面我们学过重力做功与物体移动的路径无关，同一物体在地面附近的同一位置有确定的势能。类似的移动电荷时静电力做功与移动的路径无关也会无关吗?过渡:接下来咱们一起来研究电场力做功的特点.2电场力做功的特点试探电荷 q 在电
4、场强度为 E 的匀强电场中沿几条路径从 A 移到 B 点，我们计算这几种情况下电场力对电荷所做的功。电场力做功只与电荷的起始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。3电势差我们通过电场力的研究认识了电场强度，E=F/q，与试探电荷和试探电荷所受的电场力无关。在这里我们要引入一个新的物理量电势差。表征电场性质的物理量。由电场力做功 W= qEAM 可知，W/qEAM 是一个与试探电荷和试探电荷在电场力中做功无关的物理量。把这个比值定义为电势差。（1）定义：（2）定义式：U AB=WAB/q（比值定义式） 或 WAB=qUAB(3)电势差跟电场中 A、B 的位置有关。这表示电势差反映了电场本身的
5、性质。类似如重力做功 W=mgh 推出的 W/m=gh 也是与物体本身无关的物理量，只与重力场本身性质有关（4）单位：国际制单位 伏特，简称：伏。符号 V 1V=1J/C（5）电势差有正负，U ABU BA 正负只表示电势高低。只考虑电势差的大小，可简写成 U，电势差也叫电压。就是初中处理电路的电压。（1）q 在沿直线从 A 移往 B 的过程中，受到的电场力 F=qE,电场力与位移 AB 的夹角始终为 ，F 对 q 所做的功为：W=FcosABqEAM（2） q 在沿折线 AMB 从 A 移往 B 的过程中 W=qEAM,在线段 MB 上静电力不做功。F 对 q 所做的功为：W= qEAM（3
6、）再使 q 沿任意曲线 ANB 从 A 点移到 B 点。我们可以用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近曲线 ANB。可以得出F 对 q 所做的功为：W= qEAM结论：不论 q 经由什么路径从 A 点移动到 B 点，静电力做功都是一样的。虽然从匀强电场推出，但非匀强电场也适用。例题 128 分析总结：应用 WAB=qUAB 求解问题时：可将 q、U 连同正负号一同代入，看得出的值来判断电场力做功的正或负。也可以取 q、U 的绝对值代入，电场力做正功或负功由电场力与位移（运动方向）的夹角来决定过渡：电势差与电势的关系：U AB= A- B4电势问：我们说室内的高度是 2m，这是如何得出来的?分析
7、：是以室内地面作为参考平面，取参考平面的高度为零。把吊灯与室内地面的高度差作为吊灯的高度。高度差即高度的差值，电势差也就是电势的差值，那么如何定义电场中各点的电势？分析：，若将 B 点的电势定义为零电势点，则 A 点的电势等于单位正电荷由 A 点移动到B 点零电势点（参考点）时所做的功强调：电势通常用 来表示电场中某一点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零点电势）时电场力所做的功电势差与零点电势的选取无关，但电势是相对零点电势而言的，与零点电势的选取有关分析书中图 1322：问：在电场中沿着场强方向移动 1C 的正电荷，电场力做功，电势分别是多少？分析：沿着电场线的方向将单位正电荷由
8、A、B 、 D 点分别移动到 C 点，电场力做功，分别为 15J、5J 、-3J。则由 U=W/q 得出这三点的电势为 A=15V、 B=5V、 C=-3V。有了电势的概念我们就可以用电势的差值表示电势差：U AB= A- B问：沿着电力线方向电势如何变化？分析：沿着电力线方向移动的正电荷 UAB= A- B0, A B,可见沿着电力线方向，电势越来越低。5、总结：（1）电场中两点间电势差，类同重力场中两点的高度差电势差： U AB=WAB/q （1V1J/C ） U 与 W、q 无关（2）设定零电势点，由电势差定义各个点的电势：电场中某一点的电势 ，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零点电势
9、）时电场力所做的功注意：电势的大小与参考点的选取有关；电势差的大小与参考点的选取无关（3） ，沿着电场线的方向，电势越来越低（4）电势能是电荷在电场中具有的能：电场力做功，电势能减少；做多少功，电势能就减少多课堂例题1.已知电场中 A 点的电势为 8V,B 点的电势为-3V,C 点的电势为-8V. (1)求 UAB, UBC,(2)将电荷 q=-510-7C,从 B 点移到 C 点,电场力做功多大? (3)将电荷 q=-510-7C从 C 点经 B 点移到 A 点,电场力做功又为多大?P130 A B C(三)、板书设计：第五节 电势差 电势一电势能：电场力做正功，电势能增加；电场力做负功，电
10、势能减少二功的量度： W=FScos （F 是恒力）电场力做功的特点重力做功：1、重力做功只与位置有关、与经过的路径无关；2、重力做功与势能的关系：W G=-E P3、重力势能是相对的，有零势能面。 （人为选定）4、重力势能的正负是相对于零势面而言的，不代表方向。数值上等于把物体从该点移到零势能面处时，重力所做的功三电势差(U)：1、概念2、定义式: =W AB/q UAB只由 A、B 两位置决定3、物理意义:表示电场性质的物理量4、矢量性：标量，正负表示大小四电势( ):1、概念2、物理意义:表示电场性质的物理量3、矢量性：标量，正负表示大小,与参考平面有关4、与电势差的关系：U AB= A- B；U BA= B- A作业：课后札记：1.2.
