第10章 3 第3节 电势差与电场强度的关系（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版）

该高中物理课件聚焦“电势差与电场强度的关系”，系统梳理公式U=Ed的推导、含义及适用条件，通过课前知识回顾匀强电场基础，课堂以电荷移动做功问题探究推导公式，构建从理论到应用的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与物理观念，通过问题探究推导公式培养科学推理能力，结合非匀强电场定性分析、“等分法”等实例提升应用能力，帮助学生深化对电场性质的理解，为教师提供系统教学资源和多样化例题支持。

第3节　电势差与电场强度的关系 1 学习目标 返回导航 课前知识梳理 1 课堂深度探究 2 内 容 索 引 随堂巩固落实 3 课前知识梳理 PART 01 第一部分 4 一、匀强电场中电势差与电场强度 1．关系式：UAB＝________。 2．物理意义：匀强电场中两点间的电势差等于________________与这两点______________________的乘积。 3．适用条件 (1)________电场。 (2)d为两点沿________________的距离。 Ed　 电场强度 沿电场方向的距离 匀强 电场方向 返回导航 电势差　 沿电场强度方向的距离 电场 　单位距离 伏每米 返回导航 √ ×　 判断下列说法是否正确。 (1)公式U＝Ed适用于所有电场。(　　) (2)由U＝Ed可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点的距离成正比。(　　) (3)匀强电场的电场强度值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。(　　) (4)在匀强电场中，任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积。(　　) ×　 ×　 返回导航 课堂深度探究 PART 02 第二部分 8 知识点一　匀强电场中电势差与电场强度的关系 如图所示的是一个匀强电场，电场强度大小为E，A、B是沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，A、B之间相距为d。现将一个电荷量为q的电荷由A移到B。 (1)从力和位移的角度计算静电力所做的功；通过A、B间的电势差计算静电力做的功。 [提示]　WAB＝Fd＝qEd　WAB＝qUAB 返回导航 (2)比较两次计算的功的大小，说明电势差与电场强度有何关系。 [提示]UAB＝Ed　 (3)B、C在同一等势面上，UAC与电场强度有何关系？ [提示]UAC＝Ed 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 √ (多选)如图，在匀强电场中有一虚线圆，ab和cd是圆的两条直径，其中ab与电场方向的夹角为60°，ab＝0．2 m，cd与电场方向平行，a、b两点的电势差Uab＝20 V，则(　　) A．电场强度的大小E＝200 V/m B．b点的电势比d点的低5 V C．将电子从c点移到d点，静电力做正功 D．电子在a点的电势能大于在c点的电势能 √ 返回导航 返回导航 　 　 返回导航 返回导航 √ (2025·江苏省合格考)如图所示，a、b、c为电场中某条电场线上的三个点，且间距ab＝bc＝d，已知a点电场强度大小为E，则关于a、b、c三点间的电势差Uab、Ubc，下列说法正确的是(　　) A．Uab＝Ubc　　　 B．Uab＞Ed C．Uab＝Ed D．Uab＜Ed 返回导航 √ (多选)(2025·安徽六安期中)平时我们所处的地球表面，实际上存在场强大小为100 V/m的电场，可将其视为匀强电场。在地面立一金属杆后空间中的等势面如图所示，空间中存在a、b、c三点，其中a点位于金属杆正上方，b、c等高，则下列说法正确的是(　　) A．b、c两点的电势差为－100 V B．a点场强大小大于100 V/m C．a点场强方向水平向右 D．a点的电势低于c点 √ 返回导航 返回导航 知识点三　“等分法”求解匀强电场的电场强度 结论2：匀强电场中若两线段AB∥CD，且AB＝CD，则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)，如图乙所示。 返回导航 (2025·福建福州市期中)如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，若该电场方向与正方形所在平面平行，已知A、B、C三点的电势分别为15 V、3 V、－3 V，则： (1)D点电势为_______V。 [解析]因为AB与DC平行且相等，所以UAB＝UDC，即φA－φB＝φD－φC，代入数据得φD＝9 V。　 9 返回导航 (2)在图中画出经过A的一条电场线。(辅助线请用虚线表示) [解析]如图所示，连接AC，将线段AC三等分，等分点分别为F、G，连接BG，则BG所在的与纸面垂直的平面为等势面，过A点作BG的垂线，则电场线沿着这条垂线向下。 [答案]图见解析 返回导航 √ 返回导航 返回导航 综合一练　电场知识的综合应用 如图所示，带有等量异种电荷、相距10 cm的平行金属板A和B之间有匀强电场，电场强度方向向下。电场中C点距B板3 cm，D点距A板2 cm。已知一个电子从C点移动到D点的过程中，受到的静电力F大小为3．2×10－15 N。(已知电子电荷量大小e＝1．6×10－19 C) (1)求电场强度E的大小。 [答案]　2×104 N/C　 返回导航 (2)求C、D两点间的电势差UCD。 [解析]由题意可知dDC＝5 cm 由UDC＝EdDC 解得UDC＝103 V C、D两点间的电势差UCD＝－UDC＝－103 V。 [答案]－103 V (3)若将平行金属板B接地，求电子在D点的电势能EpD。 [解析]由WDB＝FdDB 可得WDB＝－2．56×10－16 J 由WDB＝EpD－EPb 解得EpD＝－2．56×10－16 J。 [答案]－2．56×10－16 J 返回导航 随堂巩固落实 PART 03 第三部分 30 √ √ 返回导航 解析：根据正点电荷产生的电场分布特点可知，正点电荷应位于a点左侧，且越靠近点电荷的位置电场强度越大，电势越高，所以φa＞φb＞φc，Ea＞Eb＞Ec，故A、B正确，D错误；根据U＝Ed可知，由于ab段电场强度较大，所以Uab＞Ubc，即φa－φb＞φb－φc，故C错误。 返回导航 √ 2．(“等分法”求解匀强电场的电场强度)(2025·四川攀枝花市期中)如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为1 m的正六边形的六个顶点(匀强电场和六边形所在平面平行)，B、C、E三点电势分别为2 V、3 V、4 V，则下列说法正确的是(　　) A．D点的电势为4 V B．电子在B点的电势能比在C点低1 eV C．电子从B点到E点静电力做功为－2 eV D．匀强电场的电场强度大小为1 V/m 返回导航 返回导航 √ 返回导航 返回导航 [解析]　电场线越密集电场强度越大，所以Ea＜Eb＜Ec，匀强电场中U＝Ed，由于＜，所以Uab＜Ubc，故A错误；因为E＜，所以Uab＞Ed，故C、D错误，B正确。 $