课程基本信息
课例编号
2020QJ11WLRJ010
学科
物理
年级
高二
学期
2020-2021上学期
课题
电势差
教科书
书名：普通中学教科书《物理》必修第三册
出版社：人民教育出版社
出版日期：
2019年
6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
目标一：理解电势差的概念，知道电势差与势能零点选取无关。
目标二：会用静电力做功跟电势差的关系式WAB=qUAB计算静电力做功。能从
角度进一步理解电势差概念，知道电势差与试探电荷无关。
目标三：通过与等高线类比，理解等势面的概念。了解等势面特点。
课前学习任务
学习任务一：复习上节课学习过的电势相关知识，并回答：
问题1：什么是电势？请写出它的定义式
问题2：电势与势能零点的选取是否有关？
问题3：沿着电场线方向，电势的大小如何变化？
学习任务二：复习上一章学过的电场线相关知识，并回答：
问题1：如果通过电场线比较两点电场强度的大小？
问题2：如何通过电场线确定某点电场强度的方向？
问题3：画出匀强电场和正点电荷电场线分布图
课上学习任务
【学习任务一】
想一想：某个电荷在确定的电场中由A点移动到B点，影响静电力做功多少的因素可能是A点或B点的电势值呢？还是A、B两点之间电势的差值呢？
【学习任务二】电势差的定义
1、请写出电势差的定义式。
2、想一想：电势差的正负表示什么？若UAB=－5V，UCD=
3V，哪个大？
3、想一想：电势与势能零点的选取有关，那么电势差与势能零点的选取有关吗？
【学习任务二】电势差与电场力做功的关系；电势差的另一种表述
1、做一做：某个电荷Q在确定的电场中由A点移动到B点，已知A、B两点电势分别为
A、B，A、B两点间电势差为UAB，求此过程中静电力做功WAB
2、想一想：某同学认为A、B两点间电势差由WAB和q的数值决定，你认为他的想法正确吗？请说明理由。
3、做一做：例题
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）根据以上结果，定性画出电场分布的示意图，标出A、B、C三点可能的位置。
（4）把电荷量为﹣1.5×10-9C的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少？
【学习任务三】等势面
1、想一想：上一题中（3）为何标出的是A、B、C三点“可能”的位置？
为简化问题，我们以A→B为例，并设A不动，请再找出一个B点可能的位置B′，并标在图中。
2、想一想：两等势面一定不相交吗？请说明理由。
3、请总结等势面特点。
4、做一做：根据正点电荷周围电场线分布，画出等势面。
【学习任务五】
想一想，质量相等的物体，处于较高位置的重力势能较大，那么电荷量数值相等的正负电荷，处于电势较高位置的电势能一定较大吗？
【学习任务六】按自己的知识结构，总结这节课的学习内容
【学习任务七】课后思考
根据教材15页常见电场线的分布，画出等势面，并观察等势面还有什么特点？思考等势面具有这样特点的原因是什么？
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电势差的直观理解
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课例编号
2020QJ11WLRJ010
学科
物理
年级
高二
学期
2020-2021上学期
课题
电势差
教科书
书名：普通中学教科书《物理》必修第三册
出版社：人民教育出版社
出版日期：
2019
年
6月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
课后练习
1、关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是
A.
电势差是矢量，电场力做的功是标量
B.
在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零
C.
在两点间被移动的电荷的电荷量越少，则两点间的电势差越大
D.
在两点间移动电荷时，电场力做正功，则两点间的电势差大于零
2、对于电场中A、B两点，下列说法正确的是
A.电势差的定义式，说明两点间的电势差U与电场力做功W成正比，与移动电荷的电量q成反比
B.
A、B两点电势差等于将正电荷从A点移到B点静电力所做的功
C.
将1C电荷从A点移到B点，电场力做1J功，两点电势差为1V
D.
若电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功
3、如图所示，甲图中虚线是正点电荷产生的电场的等势面，乙图中箭头表示是匀强电场的场强。电场中各有两点M、N，以下说法正确的是
A.
甲图中M、N两点的场强E相同，电势也相同
B.
乙图中M、N两点的场强E相同，电势也相同
C.
甲图中，带电粒子在M、N两点间移动，电场力做功为零
D.
乙图中，带电粒子在M、N两点间移动，电场力做功为零
4、小强在学习了等势面的知识后，来到实验室研究如图所示的电场，实线和虚线分别表示该电场的电场线和等势面，若a、b两点所处的等势面电势为0，相邻等势线间的电势差为2V，下列说法正确的是
A.
a处电场强度等于b处电场强度
B.
c、b两点间的电势差大于c、a两点间的电势差
C.
电子在c处具有的电势能为20eV
D.
若将一电子在d处由静止释放，则运动至c点对应等势线时，具有的动能为2eV
5、电场中有a、b两点，已知a=-500V，b=1500V，将电荷量为q=-4×10-9C的点电荷从a移到b时，求静电力做功Wab
4、
4、
6、如图所示的电场中，将电荷量为2
C的正电荷分别由A、C两点移动到B点时，静电力所做的功分别是30J、-6J，（1）如果取B点为零电势点，求A、C两点的电势A、C，及A、C间的电势差UAC；（2）如果取A点为零电势点，求B、C两点的电势B、C，及A、C间的电势差UAC。?
?
课后练习解析和答案
1、答案：B
解析：解决本题的关键是理解电势差的含义，知道电势差与电场力做功的关系。
A.电势差是标量，功也是标量。故A错误。
B.根据知，在两点间移动电荷，电场力不做功，则两点间的电势差为零。故B正确。
C.两点间的电势差与移动的电荷无关，由电场和两点的位置决定。故C错误。
D.根据，电场力做正功，但电荷带负电，则电势差小于零。故D错误。
故选B。
2、答案：C
解析：A.电势差的定义式为，是运用物理量之比来定义物理量。电势差与试探电荷无关，由电场和AB两点的位置决定。故A错误；
BC.由，
A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移到B点静电力所做的功，故B错误，C正确。
D.电场力所做的功等于电势能的减少量，与其他力做功无关，故D错误。
故选C。
3、答案：C
解析：本题考查场强与电势的区别、电场线和等势面的特点。
A.场强是矢量，即有大小又有方向，甲图中两点的场强大小相等，但方向不同，故A错误。
B.乙图是匀强电场，所以两点的场强大小相等，方向也相同，但沿着电场线电势要降低，故两点的电势不等，故B错误。
C.甲图中两点在同一个等势面上，在同一等势面上移动电荷，电场力不做功，故C正确。
D.乙图中两点的电势不等，有电势差，根据在两点间移动电荷，电场力要做功，故D错误。
故选C。
4、答案：D
解析：本题考查电场的电场线和等势面，解决本题的关键是要知道电场线的疏密表示电场的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，以及知道电荷在等势面上移动电场力不做功，电荷在电场中的电势能等于它的电荷量乘以所在处的电势，电场力做正功，电势能减少，动能增加。
A.a处电场线比b处密集，a处电场强度大于b处电场强度，A选项错误；
B.c、b两点间的电势差等于c、a两点间的电势差，B选项错误；
C.若以a、b两点所处的等势线电势为0，由图可知，c处与零势能点间有10个等势面间隔，已知相邻等势面间的电势差为2V，且沿电场线方向电势降低，可知c点电势能为，所以电子在c处具有的电势能为，C选项错误；
D.电子从d处运动至c点处，d、c两点电势差为Udc=-2V，故静电力做功，即电势能减少2eV，动能增加2eV，故D选项正确。
故选D。
5、答案：
解析：本题要用到电势差的两种表述，有助于我们更好的理解描述电场能量的几个物理量间的关系。
6、答案：15V;-3V；18V；-15V；-18V；18V
解析：根据电场力做功与电势差的关系：
，
如果取B点为零势点；
根据得：
根据得：
如果取A点为零势点；
根据得：
根据得：
通过此题的解答，我们对电势与势能零点的选取有关、电势差与势能零点的选取无关会有更加直观的感受。
