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“匀强电场中电势差与电场强度的关系”核心知识点，以知识回顾（电场力与能的性质）为导入，通过教材探究问题推导公式E=U/d，结合三个电场强度公式比较，构建从旧知到新知的学习支架。 亮点在于通过结论总结（等分法确定等势线等）和多样例题（含高考题），培养科学思维（科学推理、模型建构）与物理观念（相互作用、能量观念），助力学生深化公式理解与应用，为教师提供系统教学支持。

等势面 电场的两大性质： 电场 电场线 知识回顾 力的性质 能的性质 电场线与等势面垂直 电场线由高电势指向低电势 电场线越密的地方，等差等势面也越密 W = F．x．cosθ WAB = EPAEPB = qφA- qφB = q(φA-φB) = qUAB 第一章 静电场 1.5 匀强电场中电势差与电场强度的关系 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 问题1：教材P23探究 在匀强电场中，两点间的电势差U等于场强E与这两点间沿电场线方向距离d的乘积 E A B d A B d 1．在匀强电场中，场强E在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差U 2．由上式可知场强的另一单位为V/m，单位1V/m=1N/C，为什么? 3．电势降低的方向不一定是场强方向，电势降低最快的方向是场强方向。 B′ d A B E θ F 如图所示，在一个非匀强电场中，某一条电场线上有 A、B、C 三点，且 AB = BC，你能比较 A、B 间的电势差 UAB和 B、C 间的电势差 UBC的大小吗？ 如果 φA=10V，φC = 4V，则 B 点的电势 φB 等于 7V吗？ 大致画出过 A 点和 B 点的等势面 ；如果要求相邻等势面之间的电势差相等， 且 A、B 两点间没有另一个等势面，那么在 B 点右侧的另一个等势面应该画在哪里？ 非匀强电场 典型问题：U=Ed在非匀强电场中的应用 1．U=Ed是在匀强电场条件下推导出来的，因此公式只适用于匀强电场。 2．对非匀强电场虽不能做定量计算，但仍可用来作为定性判断。 3. 对于等差等势面来说，E越大，d越小，即等差等势面越密集。 适用于一切电场 例1．在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE=EF，K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一不计重力的带负电粒子，从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值，以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值，则(　　) A．|Wab|=|Wbc| B．|Wab|<|Wbc| C．粒子由a点到b点，动能减少 D．a点的电势较b点的电势低 √ 适用任何电场 适用真空中点电荷电场 适用匀强电场 二、三个电场强度公式的比较 结论1．匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD (或φA－φB＝φC－φD)，如图所示 三、用等分法确定等势线和电场线 结论2．匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势，如图所示 结论3．匀强电场中的任一线段AB，线段中有某点C，若AC/CB=k，则UAC/UCB=k，如图3所示． 图3 A C B 用“等分法”求匀强电场中某点的电势以及电场强度方向 例2．如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5 V，φB＝2 V，φC＝3 V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是( 　) √ √ 例3．A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm，把一个电量q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，从B移到C，克服电场力做功1.73×10-3J，则该匀强电场的场强大小及方向是（ ） A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AB斜向下 C．1000 V/m，垂直AB斜向下 D．1000 V/m，垂直AB斜向上 √ B C A 例4．如图所示，三角形ABC处于匀强电场中，其中AB长度为5cm, Ac长度为3cm, Bc长度为4cm。电子由C到B克服电场力做功12ev，正二价粒子由C到A电场力做功24ev，求电场的方向和大小。 例5．a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行．已知a点电势为20V，b点电势为24V，d点电势为12V，一个质子从b点以v的速度射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点。不计重力，下列判断正确的是（ ） A．c点电势低于a点电势 B．电场强度的方向由b指向d C．质子从b运动到c，所用的时间为 D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV √ √ 例6.如图，正方形abcd处于匀强电场中，电场方向与此平面平行。一质子由a点运动到b点，电场力做功为W，该质子由a点运动到d点，克服电场力做功为W。已知W＞0，则 A.电场强度的方向沿着ab方向 B.线ac是一条等势线 C.c点的电势高于b点的电势 D.电子在d点的电势能大于在b点的电势能 √ √ BC 18 例7.如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知AB=2BC，P是CD边的中点。A、B、D的电势分别为6V、2V、4V，初动能为6eV、电荷量大小为e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ） A．该粒子一定带正电 B．该粒子到达B点时的动能为10eV C．若仅改变粒子的初速度大小，该粒子可能经过C点 D．若仅改变粒子的初速度方向，该粒子可能做直线运动经过P点 √ D 19 例8.（2017年全国3卷第21题）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是（ ） A．电场强度的大小为2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为1V C．电子在a点的电势能比在b点的低7eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV √ √ √ ABD 20 作业： 1、完成：教材P27发展空间 活页第5节课时1(P15～P16) 2、预习：第5节课时2( P27～P30) $