10.3 电势差与电场强度的关系 课件-2026-2027学年高二物理上学期人教版必修第三册

该高中物理课件聚焦“电势差与电场强度的关系”，通过核心目标明确理解E=U/d及物理意义、等势原理与推论，以目标导学串联考向分析与例题，搭建静电场能量知识支架，衔接前后内容。 其特色在于结合科学思维（模型建构、科学推理）设计实例（电鳗放电、几何图形电场分析），通过规律总结（电势差求法、两个推论）深化物理观念，助力学生理解应用，为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

第十章 静电场中的能量 课时3　电势差与电场强度的关系 1 核心 目标 1．理解匀强电场中电势差与电场强度的定量关系及其物理意义，理解电场强度与电势无关，知道其单位为“伏每米”． 2．知道等分原理，理解匀强电场中UAB＝Ed的两个推论，能求解电场强度． 目标导学 • 各个击破 3 对关系式E＝的理解 E＝表明了电场强度与电势差的关系． (1) 大小关系：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． (2) 方向关系：电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向． (3) 物理意义：电场强度是电势差对空间位置的变化率，反映了电势随空间位置变化的快慢，但不能由E＝说E与d成反比 考向 1 目标导学•各个击破 　　　在水深超过200 m的深海，光线极少，能见度极低，有一种电鳗具有特殊的适应性，能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己．若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到104 N/C，可击昏敌害，则身长50 cm的电鳗，在放电时产生的瞬间电压约为 (　　) A．50 V　　　　 B．500 V C．5 000 V　　　　 D．50 000 V 1 解析：根据电势差与电场强度的关系U＝Ed，解得U＝Ed＝104×0.5 V＝5 000 V，故C正确． C 目标导学•各个击破 　　　如图所示，在直角△ABC中，BC＝4 cm，∠C＝30°，匀强电场的电场线平行于△ABC所在平面，A、B、C点的电势分别为4 V、－2 V、4 V.下列说法中正确的是 (　　) A．电场强度的方向沿AB方向 B．电场强度的方向沿AC方向 C．电场强度的大小为150 V/m D．一个电子从A点移动到C点，电场力做功为0 解析：A点和C点电势相等，故AC为一条等势线，又电场线与等势线垂直，所以电场方向垂直于AC，且指向B，A、B错误；电场强度的大小为E＝×102 V/m＝300 V/m，C错误；在等势线上移动电荷时电场力不做功，所以电子从A点移动到C点时，电场力做功为0，D正确． D 2 目标导学•各个击破 电势差的三种求法 1．运用定义式UAB＝φA－φB求解． 2．运用关系式UAB＝求解． 3．运用关系式UAB＝Ed(匀强电场)求解． 注意：应用公式E＝及UAB＝Ed时，都要先判断UAB的正负：若UAB>0，公式适用；若UAB<0，则E＝，UAB＝－Ed. 目标导学•各个击破 等分法、两个推论及电场强度的求解 1．用“等分法”求电势 (1) 在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落(或升高)都是均匀的，故在同一直线上间距相同的两点间电势差相等．如果把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点的电势差等于原电势差的，采用这种等分间距求电势的方法，叫作等分法． (2) 若已知电场中某几点的电势，要求其他点的电势时，一般采用“等分法”在电场中找与待求点的电势相同的等势点．等分法也常用在画电场线的问题中． 2．确定电场方向的方法 先由等分法确定电势相等的点，画出等势面(线)，然后根据电场线与等势面(线)垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面(线)指向电势低的等势面(线)． 考向 2 目标导学•各个击破 　　　如图所示，边长为4 cm的菱形abcd位于匀强电场中，菱形平面与电场强度方向平行，∠abc为60°.已知点a、b、d的电势分别为φa＝2 V，φb＝－2 V，φd＝10 V，则 (　　) A．c点的电势为φc＝－10 V B．bc边中点的电势为0 C．匀强电场的场强方向由a指向b D．匀强电场的场强大小为200 V/m 3 D 目标导学•各个击破 解析：因φa－φb＝φd－φc，可得φc＝6 V，A错误；bc边中点f的电势为φf＝＝2 V，故B错误；因af电势相等，则af为等势面，场强方向垂直af，方向由c指向b，C错误；匀强电场的场强大小为E＝V/m＝200 V/m，D正确． 目标导学•各个击破 　　　(多选)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 (　　) 解析：根据匀强电场的特点可知，H、F点的电势分别为φH＝4 V，φF＝3 V，G点的电势φG＝V＝4 V，则φH＝φG，由于等势面与电场线垂直，因此电场线垂直GH，A错误，B正确；又由于φC＝φF＝3 V，因此电场线与CF垂直，C正确，D错误． BC 4 目标导学•各个击破 UAB＝Ed的两个推论 1．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势变化都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等．如图甲所示，对任一线段AB的中点C的电势均满足φC＝. 2．在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段 两端点的电势差相等．如图乙所示，若AB∥CD且 AB＝CD，则UAB＝UCD(或φA－φB＝φC－φD)． 目标导学•各个击破 随堂内化 • 即时巩固 13 1．如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是A、B连线的三等分点．已知A点的电势为φA＝30 V，B点的电势为φB＝0，则 (　　) A．C点的电势φC＝20 V B．C点的电势φC<20 V C．C点的电势φC>20 V D．无法判断C点的电势 解析：越靠近A点电场线越密集，可知AC之间的平均场强大于AB之间的平均场强，因UAB＝>UAB＝10 V，可得30 V－φC>10 V，即φC<20 V，故B正确． B 点击对应数字即可跳转到对应题目 1 2 随堂内化•即时巩固 2．(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．下列说法中正确的是 (　　　) 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点的电势能低7 eV D．电子从b点运动到c点，电场力做功为9 eV ABD 点击对应数字即可跳转到对应题目 1 2 随堂内化•即时巩固 解析：如图所示，设a、c之间d点的电势与b点相同，则，解得d点的坐标为(3.5 cm，6 cm)，则直线bd为等势线，过c点作bd的垂线，交点为f，由几何知识可得cf的长度为3.6 cm，则电场强度的大小E＝ V/cm ＝2.5 V/cm，A正确；因为ac＝Ob且ac∥Ob，所以有Uac＝UOb， 解得坐标原点O处的电势为1 V，B正确；a点电势比b点电势低， 电子在a点的电势能比在b点的电势能高，C错误；电子从b点运 动到c点，电场力做功为(26－17)eV＝9 eV，D正确． 点击对应数字即可跳转到对应题目 1 2 随堂内化•即时巩固 $