3. 电势差与电场强度的关系（教学课件）物理人教版2019必修第三册

该高中物理课件聚焦“电势差与电场强度的关系”，通过等势线与电场线疏密关联的问题导入，结合电场线、等势面、电场强度的复习回顾，搭建从定性观察到定量推导的学习支架，帮助学生建立匀强电场中U=Ed与E=U/d的认知脉络。 其亮点在于以科学推理为核心，通过静电力做功两种表达式联立推导公式，培养科学思维；设计板间距变化时粒子速度不变的探究性例题，渗透质疑创新；结合平行金属板带电粒子运动实例，强化物理观念应用。学生能深化理解，教师可提升教学效率。

3. 电势差与电场强度的关系 十 《第十章 静电场中的能量》 授课人： 版权所有 QQ894665727 学习目标 基本 要求 掌握匀强电场中场强与电势差的关系式，知道 lV／m=1N／C。 发展 要求 知道电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。 说明 不要求知道电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 版权所有 QQ894665727 教学重点难点 教学重点：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积。 教学难点：电势差与电场强度的关系在实际问题中的应用。 版权所有 QQ894665727 课堂引入 如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。电场线密的地方等势线也密，电场线稀疏的地方等势线也稀疏。这是为什么呢？ 问题 ？ 版权所有 QQ894665727 探究新知 电势差与电场强度的关系 1 版权所有 QQ894665727 电势差与电场强度的关系 01 PART. 复习回顾： 描述电场性质的三个物理量：电场线、等势面、电场强度 结论1：电场线越密，电场强度越强 结论2：电场线越密，等势面越密 →等势面越密，电场强度越强 他们之间有一个数值的等量关系吗？ 版权所有 QQ894665727 定量研究：电势差与电场强度的关系 电荷从A移动到B，静电力做功 用电势差求静电力做功 式中d为沿着电场线方向的距离 结论：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 如果AB不在一条只直线上，还能得出以上结论吗？ 版权所有 QQ894665727 定量研究：电势差与电场强度的关系 电荷从A移动到B，静电力做功 用电势差求静电力做功 式中d为沿着电场线方向的距离 结论：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 α 议一议：此处的d表示的十什么含义？ 结论2：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。 版权所有 QQ894665727 电势差与电场强度的关系 结论2：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。 结论2：电场线越密，等势面越密，为什么？ 两相邻等势线之间的电势差U相同时，电场强度E越大的地方，两相邻等势线之间的距离d越小，等势面越密 U=Ed虽然十从匀强电场中得出，但也可以在匀强电场中定性判断 版权所有 QQ894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10-15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15C，给两金属板加200V直流电压。 （1）求带电粒子所受的静电力的大小。 （2）求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度。 解：（1）两金属板间的电场强度 ， 带电粒子所受的静电力 ，则有 （2）静电力远大于重力2×10-14N，因此重力可忽略不计。 带电粒子运动的加速度 ，设带电粒子到达N板时速度为v。根据匀变速直线运动的速度与时间的关系有 ，则 版权所有 QQ894665727 例题 如图10.3-3，真空中平行金属板M、N之间的距离d为0.04m，有一个2×10-15kg的带电粒子位于M板旁，粒子的电荷量为8×10-15C，给两金属板加200V直流电压。 （3）如果两金属板距离增大为原来的2倍，其他条件不变， 则上述问题（1）（2）的答案又如何？ 解（3）当d'＝2d时， 则 带电粒子所受的静电力的大小是4×10-11N，到达N板时的速度是40 m/s；两金属板距离增大为原来的2倍时，静电力的大小是2×10-11N，速度仍然是40 m/s。 如何解释这一最终获得速度与板间距无关结果？ 版权所有 QQ894665727 谢谢观看 十 授课人： 版权所有 QQ894665727 课堂小结 电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的成绩 描述电场力的性质 描述电场能的性质 沿电场线方向的距离 版权所有 QQ894665727 课堂练习 1．如图为某匀强电场的等势面分布图，等势面竖直分布，已知每两个相邻等势面相距1cm，则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为（　　） A．，水平向左 B．，水平向右 C．，水平向右 D．，水平向左 D 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课堂练习 2．在匀强电场中有一直角三角形ABC，∠A=60°，AB=10cm，电场线平行于三 角形所在平面，A、B、C三点的电势分别为2V、4V、10V。下列关于该电场强度的说法正确的是（　　） A．电场强度沿B到A方向 B．电场强度沿A到C方向 C．电场强度大小为40V/m D．电场强度大小为 C 版权所有 QQ894665727 课堂练习 版权所有 QQ894665727 课后作业 1.完成教材课后“练习与应用” 2.完成《3. 电势差与电场强度的关系（分层作业）》 版权所有 QQ894665727 【答案】D 【详解】匀强电场的等势面和电场线垂直，且电场线由高电势指向低电势，即电场方向水平向左，根据，解得，故选D。 【答案】C 【详解】过B作AC的垂线交于D点，如图所示 则有 则有 可知BD连线为等势线，所以电场强度沿C到A方向；场强大小为 故选C。 $