10.3 电势差与电场强度的关系 课件-2026-2027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”，从电场力和能的性质切入，通过问题链引导学生辨析E与φ的非直接关系，结合功的两种计算推导U=Ed，构建前后知识衔接的学习支架。 其特色在于以问题驱动和模型建构深化科学思维，通过对比三个场强公式培养科学论证能力，例题与推论强化匀强电场中d的物理意义。助力学生形成电场观念，教师可借助结构化内容提升教学效率。

电势差与电场强度的关系 人教版高中物理必修第三册 | 第10章 第3节 1.7.2013 同学们好，今天我们来学习高中物理必修三第十章的第三节——电势差与电场强度的关系。我们知道，电场强度描述了电场的力的性质，而电势差描述了电场的能的性质。那么，这两个重要的物理量之间是否存在着某种内在的联系呢？这节课，我们将一起揭开这个谜底。 ‹#› 电场具有两种基本性质：力的性质，能的性质 电场力 电场强度 电势能 电势 问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？反之又如何？ A B C D E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大。 一、电势与电场强度的关系 问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？反之又如何呢？ （若规定无穷远处为零电势点 ） .O 对O点：E=0，φ ≠0 .O 对O点：φ =0，E ≠0 E为零处， φ不一定为零;φ为零处，E也不一定为零。 结论：电场强度E与电势φ无直接关系。 二、电势差与电场强度的关系 如图在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点，已知A、B之间的电势差U，A、B之间的距离为d，在这一过程电场力做了多少功？ d q A B E 方法1：根据静电力做功与电势差的关系来计算：W=qU 方法2：在匀强电场中静电力 F是恒力 F＝ qE ，它所做的功为： W＝Fd＝qEd 比较功的两个计算结果，得到 U＝ Ed 思考：如果 A、B 两点不在同一条电场线上，还能得出以上结论吗？ 解：根据q 所受的静电力来计算功 WAB＝qELcosa= qEd 静电力所做的功与A、B两点的电势差的关系： W＝qU 仍可证明：U＝ Ed 所以： d q A B E L a 1. 电势差与电场强度的关系 （1）U＝ Ed 适用条件：①匀强电场 ②d是两点沿场强方向的距离 （2）物理意义：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方向的距离的乘积。 2.电场强度的另一表达式 （2）适用条件：匀强电场 （3）物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点之间的电势差与两点沿电场强度方向的距离之比。也就是说，电场强度在数值上等于沿电场方向单位距离上降低的电势。 （1） E A N P M （5）电场强度E的方向是电势降低最快的方向。 （4）E的另一单位：伏每米（V/m） 1V/m=1N/C 【例1】在匀强电场中，下列说法正确的是（　　） A．两点距离越大，电势差一定越大 B．沿电场线的方向，电场强度越来越小 C．因为是匀强电场，所以电势处处相等 D．在相同距离的两点间，只有沿电场线方向，电势差最大 D 【例2】实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为φa=20 V，φb=50 V，则a、b连线的中点c的电势φc应为（　　） A．φc=35 V B．φc>35 V C．φc＜35 V D．无法判断φc的高低 B 三个场强公式的区别 物理意义 适用范围 区别 公式 是电场强度大小的 定义式 适用于一切电场 是真空中点电荷场强的 决定式 真空中，点电荷 匀强电场中 场强与电势差的关系式 匀强电场 1.在匀强电场中任意一条直线上，任意相等距离的两点间的电势差相等。 推论： E A Ｂ C θ 2.在匀强电场中，两条平行线段上相等距离的两点间的电势差相等。 E A Ｂ C D 推论： 【例3】 (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 2. 电势差与电场强度的关系 ： （1）d的含义：两点间沿场强方向的距离。 （2）适用条件：匀强电场。 3.三个电场强度公式的比较。 U=Ed 和 1.场强与电势差有关系U=Ed，场强与电势无直接关系。 小结： 随堂练习： 1.在静电场中，下列说法中正确的是（　　） A．电场强度的方向总是跟等势面垂直 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 D．电势降低的方向就是电场强度的方向 A 2.对公式E=UAB/d的理解，下列说法正确的是（ ） A.此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差 B.A点和B点距离越大，则这两点的电势差越大 C.公式中的d是指A点和B点之间的距离 D.公式中的d是A、B所在的两个等势面间的垂直距离 D 3.电荷量为 <m></m> 的点电荷与一无限大接地金属板（电势为零） <m></m> 相距为 <m></m> ，所形成的电场的电场线如图所示.图中 <m></m> 点与金属板间距离为</m> ， <m></m> 点与 <m></m> 点关于点电荷对称，且测得 <m></m> 点电势为 <m></m> .则下列说法中正确的是( ) B A. <m></m> 点的电势也为 <m></m> B. <m></m> 点的电势大于 <m></m> C.点电荷与金属板间的电势差等于 <m></m> D.点电荷与金属板间的电势差小于 <m></m> 感谢聆听 THANKS 保持好奇 · 探索未知 1.7.2013 今天的课程到此结束，感谢同学们的认真聆听。物理的世界充满了规律与和谐，希望大家能保持好奇心，不断探索。下课！ ‹#› $