10.3 电势差与电场强度的关系 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦“电势差与电场强度的关系”，以初中等高线图类比导入，通过观察电场线与等势面，结合问题链探究电势与电场强度的关联，为推导匀强电场中U=Ed搭建认知支架。 其亮点在于运用类比迁移和问题驱动构建物理观念，通过公式推导与知识体系表格培养科学思维，结合“牛刀小试”分层题目促进科学探究。如等高线类比建立直观联系，知识体系整合力、功、能关系，助力学生系统认知，教师可借此落实重难点。

新课引入 下图是初中地理某课本中的等高线图(单位：米) 小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？ 引 某某某高中 观察电场线与等势面 新课引入 引 某某某高中 观察电场线与等势面 新课引入 引 某某某高中 电场强度大处等势面密，电场强度小处等势面疏 观察电场线与等势面 新课引入 引 某某某高中 10.3电势差与电场 强度的关系 判天地之美，析万物之理 授课教师：XXX 某某某高中 MouGaoZhong 1 探究电势与电场强度的关系 6 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高呢？反之又如何呢？ 结论1:E大处φ不一定高(低)；φ高处E不一定大(小) 电势与电场强度之间有什么关系呢？ 思 某某某高中 问题2：电场强度为零的点，电势一定为零吗？反之又如何呢？ （规定无穷远处为零势点） O 对O点： O 对O点： 【结论】电势φ与电场强度E间并无直接关系。 结论2:E为零处,φ不一定为零;φ为零处E不一定为零. 电势与电场强度之间有什么关系呢？ 思 某某某高中 匀强电场中 电势差和电场强度的关系 2 9 如图所示：匀强电场的电场强度为E，A、B之间的电势差为UAB，距离为d，电荷q从A点移到B点，请计算电场力对电荷q做的功 以做功为桥梁 A B q E 探究电势差与电场强度的关系 究 某某某高中 2、若A、B不在同一条电场线上，匀强电场的电场强度为E，A、B之间的电势差为UAB，距离为L，电荷q从A点移到B点，请计算电场力对电荷q做的功 E A B q l d θ 探究电势差与电场强度的关系 究 某某某高中 11 / 1.文字描述：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线方向的距离的乘积。 匀强电场的场强 两点间的电势差 沿电场线方向的距离 2.表达式： 3.单位：伏每米（V/m） 1V/m=1N/C 匀强电场中电势差与电场强度的关系 某某某高中 (1)公式UAB=Ed中的“d”指电场中两点沿电场方向的距离， 如果电场中两点不沿电场强度方向,d的取值应为两点连线在电场强度方向的投影 (2)公式U= Ed, 只把两点间的电势差大小、电场强度大小通过公式联系起来，至于电势差的正负、电场强度的方向可根据题意另作判断，故用U=Ed进行计算时，一定要判断是否加“—”号。 公式UAB=Ed的说明： E A N P M 某某某高中 区别 公式 物理含义 适用范围 说明 电场强度大小的 定义式 一切电场 q为试探电荷的 电荷量 真空中点电荷场强的决定式 真空中静止的点电荷 Q为场源电荷的 电荷量 匀强电场中场强与电势差的关系式 匀强电场 d为沿电场方向的距离 电场强度的三个表达式的比较 某某某高中 F E W U Ep 作差 作差 ×d ×d ÷q ÷q ÷q 力 功 能 电场知识体系 某某某高中 U=Ed的综合应用 3 16 综合应用 应用说明 适用范围 定量计算 精确计算电势差 匀强电场 定性分析 大致比较电势差大小 不能得到电势差具体值 任何电场 U=Ed的综合应用 用 某某某高中 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 牛刀小试 某某某高中 在匀强电场中的 M、N 两点距离为 2 cm，M、N 连线与场强方向成 60°角，匀强电场的电场强度为500v/m，则M、N 两点的电势差是多少 N′ 60° E M N 牛刀小试 某某某高中 如图，在匀强电场中的 M、N 两点距离为 2 cm，两点间的电势差为 5 V , M、N 连线与场强方向成 60°角，则此电场的电场强度多大？ N′ 60° E M N   牛刀小试 某某某高中 如图所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离ab＝bc，试判断Uab与Ubc的大小关系 U=Ed的综合应用 用 某某某高中 如图所示，一个电场的电场线分布关于y轴对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则 A.M点的电势比P点的电势高 B.将负电荷由O点移动到P点，静电力做正功 C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D.M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差 牛刀小试 某某某高中 题型：等分法求电场强度 4 23 在匀强电场中，沿电场线方向任意相等距离上的电势差相等 A B C AC连线的中点B的电势与A、C两点的电势的关系。 等分法 某某某高中 在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故沿同一方向上（同一直线）任意相等距离上的两点间电势差相等。 N M E C A B 结论：匀强电场中任意两点连线中点的电势等于这两点电势之和的一半（两端点电势的平均值）。 等分法 某某某高中 如图所示，AB为匀强电场中的两点，如果O1、 O2 、 O3 … On为AB连线的n等分点，那么O1、 O2 、 O3 … On 也是是A、B间电势差的n等分点。 在匀强电场中任意两点的连线的n等分点也将这两点间的电势差n等分。（几何等分点也是电势差等分点） 等分法 某某某高中 题目中 1.会给出一个三角形或其它形状 2.会给出电势不同的三个点的电势 3.电势值有高有低 题型特点 某某某高中 28 连接电势最高、最低点 在连线上找出中间电势的等势点 连接两点即为等势线 过等势线作垂线即为电场线 根据电势变化确定电场强度方向 做题方法： 做题依据： 匀强电场中，几何等分点 也是电势差等分点 根据E=U/d求出电场强度大小 做题依据和方法 某某某高中 如图所示，实线为电场线，虚线为等势面，且AB=BC。电场中A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、 φB、φC, AB、BC间的电势差分别为UAB、 UBC,则下列关系式中不正确的是（ ） D 牛刀小试 某某某高中 如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d, 则( ) A.a点的场强一定大于b点的场强 B.a点的电势一定高于b点的电势. C.a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强) · · a b 牛刀小试 某某某高中 牛刀小试 某某某高中 (多选)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1 V C.电子在a点的电势能比在b点的低7 eV D.电子从b点运动到c点,电场力做功9 eV  ABD 牛刀小试 某某某高中 【例4】熔喷布是一种过滤材料，广泛应用于医疗、卫生、环保等领域，熔喷布经过静电驻极处理后，其纤维表面形成持久的静电场，可以持续吸附空气中的微小颗粒，提高过滤效率。静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示，b为ac的中点，bd连线平行于平板电极，下列说法正确的是（　　） A．a点电场强度比c点的小 B．b、d两点在同一等势面上 C．a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差 D．某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大 $