人10.2 电势差 导学案 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册
第十章 静电场中的能量
【课标要求】
1. 通过对匀强电场中电势差与电场强度关系的分析研究，知道电场力做功与电势差的定量关系．
2. 知道等势面，理解等势面特点．
3. 了解电场线和等势面的关系．
【学习目标】
1. 掌握电势差的定义和表达式，理解其与电势高低的关系．
2. 描述等势面的特性，分析电势的客观性和相对性．
3. 分析匀强电场中电势差与电场强度的关系，利用等势面解释静电场结构．
【学习重难点】
重点：1．电势差概念的理解与应用．
2. 能够运用静电力做功的公式解决实际问题．
难点：影响电势差的因素．
课本导练
预备知识
1. 电势差
（1）定义：________________________________________________．
（2）静电力做功与电势差的关系：_______________．公式：_______或_______．
2. 等势面：________________________________________________．
预习自测
1．如图，回答以下问题．
（1）
、
哪点的电势比较高？负电荷在哪点的电势能比较大？
（2）负电荷由 点移动到 点时，静电力做正功还是负功？
（3） 、 两点的电势差
是正的还是负的？
呢？
2．如图是某初中地理教科书中的等高线图（图中数字的单位是米）．小山坡的左边
和右边
，哪一边的地势更陡些？如果把一个球分别从山坡左右两边滚下（把山坡的两边看成两个斜面，不考虑摩擦等阻碍），哪边的加速度更大？
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现在把该图看成一个描述电势高低的等势线图，图中的单位是伏特， 和 哪一边电势降落得快？哪一边的电场强度大？
展示讨论
小组讨论课本导练内容，并完成下列问题讨论且进行展示．
1. 是否存在如图所示的电场，电场线相互平行，但间距不相等？请说明理由．
2. 某电场的等势面如图所示，试画出电场线的大致分布．若单位正电荷沿任一路径从
点移到
点，静电力所做的功是多少？说明理由．正电荷从 点移到
点，跟从 点移到 点，静电力所做的功是否相等？说明理由．
3. 如图，在与纸面平行的匀强电场中有 、 、 三个点，其电势分别为
、
和 ．试画出经过 点的一条电场线．
点评点拨
一、静电力做功的特点
电势差的定义
在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差，也叫作电压．
电势差的表达式
设电场中 点的电势为
，B点的电势为
，则 、 两点之间的电势差为
．B、A两点之间的电势差为
，显然
．单位为伏特，用
表示．
电势差的定义式
电荷
在电场中从 点移到 点时，电场力所做的功
与电荷量 的比值，叫作 、 两点间的电势差，其定义式为
．
对电势差的理解
1. 必须明确哪两点间的电势差，注意区分
与
．
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2. 电场中两点间的电势差由电场本身的性质和初、末位置决定，与这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的大小无关．若电场确定，即使不放入电荷，这两点间电势差也是固定的．
3. 电势差是标量，有正负，其正负表示电场中两点电势的相对高低．例如
，表示 比 低 ．
4. 电场中某点的电势与零电势点的选取有关，但两点间的电势差与零电势点的选取无关．
静电力做功与电势差的关系
1.
的适用条件：
公式 适用于任何电场，其中 仅是电场力做的功，不包括从 到 移动电荷时其他力所做的功．
2. 公式
或 中符号的处理方法：
把电荷 的电性和电势差
的正负代入进行运算，功为正，说明静电力做正功，电荷的电势能减小；功为负，说明静电力做负功，电荷的电势能增大．
3. 物理意义
电场中 、 两点间的电势差，等于将电荷由 点移至 点的过程中静电力做的功与电荷量 的比值．
例1．
如图所示匀强电场中，有 、 、
三点，
长
，
长
，其中 沿电场方向， 和电场方向成60°角， 一个电荷量为
的正电荷从 移到 电场力做功为
，求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）该电荷从 移到 ，电场力做功；
（3） 、 两点的电势差．
1. 静电力做功问题的解题方法
| 表达式 | 应用情景 |
功的定义 |
|
|
功能关系 |
|
|
电势差法 |
| |
动能定理 |
|
2. 带电体只在静电力作用下的能量转化规律
（1）从动能定理角度考虑，___________．
（2）从静电力做功与带电体电势能变化的关系考虑，______________．
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