1.6 电势差与电场强度的关系 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

该高中物理课件聚焦静电平衡、静电屏蔽及匀强电场中电势差与电场强度的关系，从静电平衡定义切入，通过导体棒感应电荷例题衔接静电屏蔽，再推导E=U/d公式，结合适用条件、单位及金属板电势计算、等势面场强题等练习，构建从概念到规律再到应用的学习支架。 资料以物理观念为核心，通过山西朔州高二考题等真题及正六边形等势点拓展题，培养科学思维（模型建构、科学推理）与科学探究能力。小结归纳场强三计算方法，助力学生深化概念理解与解题技能，教师可利用丰富例题提升教学效率。

静电平衡 导体内各点的电场强度E=0，导体内的自由电子不再发生定向移动的状态 3.[山西朔州怀仁2025高二上月考] 如图所示，原来不带电、长为 的导体棒水平放置，现将一个 电荷量为的点电荷放在棒的中心轴线上距离棒的左端处，、 分别为导体棒左右两 端的一点，静电力常量为 .当棒达到静电平衡后，下列说法正确的是( ) A.棒的两端都感应出负电荷 B.棒上感应电荷在棒的中心 处产生的电场强度方向水平向右 C.棒上感应电荷在棒的中心处产生的电场强度大小 D.若用一根导线将、 相连，导线上会产生电流 处于静电平衡的导体，其内部场强处处为0 电荷只分布在导体的外表面，表面的场强跟表面垂直，整个表面是等势面，整个导体是等势体 C 2 2.静电屏蔽 定义：导体壳(或金属壳)内达到静电平衡后，外电场对内部　不会 　　产生影响，金属壳的这种作用叫作静电屏蔽。 　下列关于静电屏蔽实验的说法正确的是 A.甲图中验电器的金属箔张开 B.乙图中验电器的金属箔不会张开 C.丙图中验电器的金属箔不会张开 D.甲、乙、丙三图中验电器的金属箔都张开 例5 √ 第一章 电场 1.6 匀强电场中电势差与电场强度的关系 6 场强和电势差 1．电场强度E描述了电场具有力的性质，电势差U描述了电场具有能的性质，E是矢量，U是标量． 2．E和U描述电场的角度虽不同，但作为反映同一电场的两个物理量，存在着一定的联系． 电场力（F=Eq） 电势能的变化 WAB=qUAB 电场强度（E） 移动电荷q做功 ? 电势差（UAB） 我们来看： 如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势差为UAB，求场强与电势差的关系。 9 1.适用条件:匀强电场 2.各物理量意义: U—表示两点电势差(取绝对值) E—表示匀强电场的场强 d—表示两点间沿电场线方向的距离 本式不带正负号 3.场强的单位:1V/m=1N /C 场强与电势差的关系 一、电势差与电场强度的大小关系 10 如图所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm.求： (1)P板及A点的电势． (2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5 cm，则A点的电势将变为多少？ 如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为 .V/m，到A点距离为1.5cm的P点的电势为 .V。 【答案】 12 【小结】电场强度的计算方法 ——此式适用于点电荷所产生的电场。Q为源电荷。 ——此式适用于任意电场。q为试探电荷。 ——此式适用于匀强电场。d为沿电场线的距离。 13 例3　如图6所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为 A.等于35 V B.大于35 V C.小于35 V D.等于15 V √ 二、电势差与电场强度的方向关系 如图，B、C、D是某一等势面上的三点，则AB、AC、AD这三条线段上单位距离电势降落的数值一样吗？ E A B C D 场强方向是电势降落最快的方向。 15 ⑤电场强度的方向是电势降低最快的方向. 在匀强电场中 ①任一直线上等间距的两点间的电压相等; 拓展：对公式 U＝Ed的深度理解 a b c d ②任意平行直线上等间距的两点间的电压相等. 例4　如图8所示，虚线方框内有一匀强电场，A、B、C为该电场中的三点，已知：φA＝12 V，φB＝6 V，φC＝－6 V.试在该虚线框内作出该电场的示意图(画出几条电场线)，并要求保留作图时所用的辅助线. 例5　如图9所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，A点处的电势为6 V，B点处的电势为3 V，则电场强度的大小为 图9 √ 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10 cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1 V、2 V、3 V，正六边形所在平面与电场线平行．下列说法正确的是(　　) A．CD和AF为电场中的两条等势线 B．匀强电场的电场强度大小为10 V/m C．匀强电场的电场强度方向为由C指向A D．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少1eV 课后作业： 20 A.200 V/m B.200 V/m C.100 V/m D.100 V/m $