第一章靜電場第5課時電勢差新課標高中物理選修3－1第一章靜電場第5課時電勢差新課標高中物理1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關.2．掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點之間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應關系.3．知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關系，會應用靜電力做功的公式進行相關的計算.學習目標1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關.學習目復習回顧：1、電場力做功的特點是什么？靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，與電荷經過的路徑無關。2、電場力做功和電勢能的關系如何？電場力做正功，電勢能就減少電場力做負功，電勢能就增加WAB=EPA-EPB靜電力做功等于電勢能的減少量復習回顧：1、電場力做功的特點是什么？靜電力做的功與電荷的起3、電勢能和電勢的關系如何？電勢能是相對量，與零勢能點的選擇有關。電勢能的變化量——電勢能差絕對量電勢是相對量，與零電勢點的選擇有關。4、電勢高低的判斷？

沿著電場線的方向，電勢逐漸降低逆著電場線的方向，電勢逐漸升高復習回顧：3、電勢能和電勢的關系如何？電勢能是相對量，與零勢能點的選擇5、等勢面的特點：在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功6、等勢面與電場線、電場強度的關系等勢面⊥電場線各點電勢相同電場線跟等勢面垂直由高等勢面指向低等勢面等勢面⊥電場強度復習回顧：5、等勢面的特點：在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功6、等學習電勢是否有意義？電勢是一個相對量，是相對于零電勢點而言的！脫離了零電勢，某點電勢就毫無意義！！那么，有沒有一個物理量有絕對意義呢？電勢差引入新課：學習電勢是否有意義？電勢是一個相對量，是相對于零電勢點而言的在重力場中，當選取的勢能零點不同時，對各點高度的描述也會不同，但是高度差不會隨著勢能零點的改變而改變。在重力場中，當選取的勢能零點不同時，對各點高度的描述也會不同同理，在電場中，各點電勢也會隨電勢零點的改變而改變，ABCD0V1V2V3V0V1V2V-1V因此，電勢的差值往往比電勢更重要。但兩點間的電勢的差值卻保持不變。同理，在電場中，各點電勢也會隨電勢零點的改變而改變，ABCD1、電場中兩點間電勢的差值，叫電勢差，也叫電壓。則有或者顯然

電場中A點的電勢為，B點的電勢為2、設電場中A、B兩點的電勢為UAB一、電勢差（U）3、電勢差是標量，正負不表示方向，表示兩點間電勢的高低。1、電場中兩點間電勢的差值，叫電勢差，也叫電壓。例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導體的電勢也為0）A板的電勢為8V，M點的電勢為6V，N點的電勢為2V.則：+++++MNABE（1）M、N兩點間的電勢差UMN是多少伏？

N、M兩點間的電勢差UMN又是多少伏？(2)如果是改為A板接地，B板的電勢是多大？M、N兩點的電勢各為多大？此時，M、N兩點間的電勢差UMN又是多少伏？解析例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導+++++MNABE解析當A板接地時，B板的電勢為-8VΦM=-2VΦN=-6VUMN=4V例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導體的電勢也為0）A板的電勢為8V，M點的電勢為6V，N點的電勢為2V.則：（1）M、N兩點間的電勢差UMN是多少伏？

N、M兩點間的電勢差UMN又是多少伏？(2)如果是改為A板接地，B板的電勢是多大？M、N兩點的電勢各為多大？此時，M、N兩點間的電勢差UMN又是多少伏？+++++MNABE解析當A板接地時，B板的電勢為-8VΦM；即或

電荷q從電場中A點移到B點，AB二、電場力做功與電勢差的關系；即或電荷q從電場中A點移到B點，AB二、電場力做功12例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B1、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20V，將點電荷q=-2×10-9C，由A點移到B點，靜電力所做的功是多少？解：電場力所做的功WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）=-4.0×10-8J1、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20V，2、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C，由A點移到B點，電場力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？解：由靜電力做功與電勢差的關系得2、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C，由A高度、高度差電勢是相對的、電勢差是絕對的類比電勢、電勢差電勢差標量，正負表示初末位置電勢高低關系靜電力做功與電勢差的關系課堂小結高度、高度差電勢是相對的、電勢差是絕對的類比電勢、電勢差電勢18(3)電勢、電勢能的大小與零參考點的選取有關，是相對的，而電勢差的大小與零參考點無關.請你探究電場強度、電勢差、電勢和電勢能幾個概念的異同點？(1)電場強度、電勢都是由電場本身決定的，與是否放入電荷無關；而電勢能是由電場和電荷共同決定的．(2)電場強度是描述電場強弱和方向的物理量，也是反映電場力的性質的物理量；而電勢和電勢能是反映電場能的性質的物理量．(3)電勢、電勢能的大小與零參考點的選取有關，是相對的，而電例1、在下圖中，某電場的等勢面用實線表示，各等勢面的電勢分別為10V、6V和－2V，則UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________.由圖可知，A、B處在同一個等勢面上，則有φA=φB,故UAB=0BC間的電勢差為UBC=10-（-2）=12VCA間的電勢差為UCA=（-2）-10=-12V012-12例1、在下圖中，某電場的等勢面用實線表示，各等勢面的電勢分別

例2、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經過a、b點時的動能分別為26eV和5eV.當這一點電荷運動到某一位置．其電勢能變為－8eV時，它的動能應為 (

)A．8eV

B．13eVC．20eV D．34eV解析：由圖可判斷b點電勢高于a點電勢，設各等勢面間電勢差為U，則由動能定理－3qU＝Ekb-Eka=5eV–26eV解得qU＝7eV所以，點電荷在等勢面3上能量為E=7eV＋5eV＝12eV則當電勢能為－8eV時，由能量守恒得:動能為E－(－8)eV＝20eV.C例2、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的例3、如圖所示，a、b、c表示點電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用運動，已知它經過等勢面b時的速率為v，則它經過等勢面c時的速度為______________解析：設粒子經過等勢面c時的速度為v′,由動能定理得代入數據解之得：v′=1.5v1.5v例3、如圖所示，a、b、c表示點電荷的電場中的三個等勢面，它例4、如圖所示，Q為固定的正點電荷，A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h，將另一點電荷從A點由靜止釋放，運動到B點時速度正好變為零，若此電荷在A點處的加速度大小為3/4g，試求(1)此電荷在B點處的加速度．(2)A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示)．解析：(1)由題意可知，這一電荷必為正電荷，設其電量為q，由牛頓第二定律在A點時在B點時解之得：aB=3g方向向上例4、如圖所示，Q為固定的正點電荷，A、B兩點在Q的正上方和(2)從A到B過程，由動能定理mg(h－0.25h)＋qUAB＝0例4、如圖所示，Q為固定的正點電荷，A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h，將另一點電荷從A點由靜止釋放，運動到B點時速度正好變為零，若此電荷在A點處的加速度大小為3/4g，試求(1)此電荷在B點處的加速度．(2)A、B兩點間的電勢差(用Q和h表示)．(2)從A到B過程，由動能定理mg(h－0.25h)＋qUA例5、如圖所示，質量為m，帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率vB＝2v0，方向與電場的方向一致．則：(1)小球沿豎直方向做什么運動？B點豎直高度h為多大？(2)A、B兩點間電勢差為多大？解析：(1)因為豎直方向只受重力作用，所以小球在豎直方向做勻減速直線運動．在豎直方向上例5、如圖所示，質量為m，帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從例5、如圖所示，質量為m，帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率vB＝2v0，方向與電場的方向一致．則：(1)小球沿豎直方向做什么運動？B點豎直高度h為多大？(2)A、B兩點間電勢差為多大？(2)由動能定理：例5、如圖所示，質量為m，帶電荷量為q的粒子，以初速度v0從例6、閃電是云層與云層或云層與高大建筑物間放電所致，在放電過程中將釋放大量能量.1970年春季的一個雷雨交加的上午，湖北古城黃州的青云塔頂尖被雷擊為兩截，據有關專家估算雷擊時釋放能量約為3.2×106J，假若從云層移向塔頂的電量為32C，則云層與塔頂間電勢差為________V，相當于釋放電子________個．1×1052×1020例6、閃電是云層與云層或云層與高大建筑物間放電所致，在放電過第一章靜電場第5課時電勢差新課標高中物理選修3－1第一章靜電場第5課時電勢差新課標高中物理1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關.2．掌握兩點間電勢差的表達公式，知道兩點之間電勢差的正負號與這兩點的電勢高低之間的對應關系.3．知道在電場中移動電荷時靜電力做功與兩點間電勢差之間的關系，會應用靜電力做功的公式進行相關的計算.學習目標1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關.學習目復習回顧：1、電場力做功的特點是什么？靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關，與電荷經過的路徑無關。2、電場力做功和電勢能的關系如何？電場力做正功，電勢能就減少電場力做負功，電勢能就增加WAB=EPA-EPB靜電力做功等于電勢能的減少量復習回顧：1、電場力做功的特點是什么？靜電力做的功與電荷的起3、電勢能和電勢的關系如何？電勢能是相對量，與零勢能點的選擇有關。電勢能的變化量——電勢能差絕對量電勢是相對量，與零電勢點的選擇有關。4、電勢高低的判斷？

沿著電場線的方向，電勢逐漸降低逆著電場線的方向，電勢逐漸升高復習回顧：3、電勢能和電勢的關系如何？電勢能是相對量，與零勢能點的選擇5、等勢面的特點：在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功6、等勢面與電場線、電場強度的關系等勢面⊥電場線各點電勢相同電場線跟等勢面垂直由高等勢面指向低等勢面等勢面⊥電場強度復習回顧：5、等勢面的特點：在同一等勢面上移動電荷，靜電力不做功6、等學習電勢是否有意義？電勢是一個相對量，是相對于零電勢點而言的！脫離了零電勢，某點電勢就毫無意義！！那么，有沒有一個物理量有絕對意義呢？電勢差引入新課：學習電勢是否有意義？電勢是一個相對量，是相對于零電勢點而言的在重力場中，當選取的勢能零點不同時，對各點高度的描述也會不同，但是高度差不會隨著勢能零點的改變而改變。在重力場中，當選取的勢能零點不同時，對各點高度的描述也會不同同理，在電場中，各點電勢也會隨電勢零點的改變而改變，ABCD0V1V2V3V0V1V2V-1V因此，電勢的差值往往比電勢更重要。但兩點間的電勢的差值卻保持不變。同理，在電場中，各點電勢也會隨電勢零點的改變而改變，ABCD1、電場中兩點間電勢的差值，叫電勢差，也叫電壓。則有或者顯然

電場中A點的電勢為，B點的電勢為2、設電場中A、B兩點的電勢為UAB一、電勢差（U）3、電勢差是標量，正負不表示方向，表示兩點間電勢的高低。1、電場中兩點間電勢的差值，叫電勢差，也叫電壓。例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導體的電勢也為0）A板的電勢為8V，M點的電勢為6V，N點的電勢為2V.則：+++++MNABE（1）M、N兩點間的電勢差UMN是多少伏？

N、M兩點間的電勢差UMN又是多少伏？(2)如果是改為A板接地，B板的電勢是多大？M、N兩點的電勢各為多大？此時，M、N兩點間的電勢差UMN又是多少伏？解析例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導+++++MNABE解析當A板接地時，B板的電勢為-8VΦM=-2VΦN=-6VUMN=4V例1、如圖，如果B板接地（取大地的電勢為0，則與大地相連的導體的電勢也為0）A板的電勢為8V，M點的電勢為6V，N點的電勢為2V.則：（1）M、N兩點間的電勢差UMN是多少伏？

N、M兩點間的電勢差UMN又是多少伏？(2)如果是改為A板接地，B板的電勢是多大？M、N兩點的電勢各為多大？此時，M、N兩點間的電勢差UMN又是多少伏？+++++MNABE解析當A板接地時，B板的電勢為-8VΦM；即或

電荷q從電場中A點移到B點，AB二、電場力做功與電勢差的關系；即或電荷q從電場中A點移到B點，AB二、電場力做功39例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B點，靜電力做功1.5×10－7J。再把這個電荷從B點移到C點，靜電力做功－4.0×10－7J。（1）比較A、B、C三點的電勢高低；（2）計算A、B間，B、C間，A、C間的電勢差；（3）計算把－1.5×10－9C的電荷從A點移到C點靜電力做功；（4）根據以上結果，畫出該勻強電場中的電場線和等勢面，標出A、B、C三點可能的位置。例2、在勻強電場中把2.0×10－9C的正電荷從A點移到B1、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20V，將點電荷q=-2×10-9C，由A點移到B點，靜電力所做的功是多少？解：電場力所做的功WAB=UAB·q=20×（－2×10-9）=-4.0×10-8J1、如圖所示的電場中，A、B兩點間的電勢差UAB=20V，2、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C，由A點移到B點，電場力做功WAB=4×10-11J。A、B兩點間的電勢差UAB等于多少？B、A兩點間的電勢差UBA等于多少？解：由靜電力做功與電勢差的關系得2、在如圖所示的電場中，把點電荷q=+2×10-11C，由A高度、高度差電勢是相對的、電勢差是絕對的類比電勢、電勢差電勢差標量，正負表示初末位置電勢高低關系靜電力做功與電勢差的關系課堂小結高度、高度差電勢是相對的、電勢差是絕對的類比電勢、電勢差電勢45(3)電勢、電勢能的大小與零參考點的選取有關，是相對的，而電勢差的大小與零參考點無關.請你探究電場強度、電勢差、電勢和電勢能幾個概念的異同點？(1)電場強度、電勢都是由電場本身決定的，與是否放入電荷無關；而電勢能是由電場和電荷共同決定的．(2)電場強度是描述電場強弱和方向的物理量，也是反映電場力的性質的物理量；而電勢和電勢能是反映電場能的性質的物理量．(3)電勢、電勢能的大小與零參考點的選取有關，是相對的，而電例1、在下圖中，某電場的等勢面用實線表示，各等勢面的電勢分別為10V、6V和－2V，則UAB＝________，UBC＝________，UCA＝________.由圖可知，A、B處在同一個等勢面上，則有φA=φB,故UAB=0BC間的電勢差為UBC=10-（-2）=12VCA間的電勢差為UCA=（-2）-10=-12V012-12例1、在下圖中，某電場的等勢面用實線表示，各等勢面的電勢分別

例2、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0.一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運動，經過a、b點時的動能分別為26eV和5eV.當這一點電荷運動到某一位置．其電勢能變為－8eV時，它的動能應為 (

)A．8eV

B．13eVC．20eV D．34eV解析：由圖可判斷b點電勢高于a點電勢，設各等勢面間電勢差為U，則由動能定理－3qU＝Ekb-Eka=5eV–26eV解得qU＝7eV所以，點電荷在等勢面3上能量為E=7eV＋5eV＝12eV則當電勢能為－8eV時，由能量守恒得:動能為E－(－8)eV＝20eV.C例2、圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的例3、如圖所示，a、b、c表示點電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用運動，已知它經過等勢面b時的速率為v，則它經過等勢面c時的速度為______________解析：設粒子經過等勢面c時的速度為v′,由動能定理得代入數據解之得：v′=1.5v1.5v例3、如圖所示，a、b、c表示點電荷的電場中的三個等勢面，它例4、如圖所示，Q為固定的正點電荷，A、B兩點在Q的正上方和Q相距分別為h和0.25h，將另一點電荷從A