第十章 静电场中的能量 章末素养提升（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二物理必修第三册学习笔记（人教版）

该高中物理课件聚焦第十章电场章末素养提升，系统梳理静电力做功与电势能、电势、电势差等物理观念，涵盖电容器及带电粒子在电场中的加速与偏转，通过素养再现构建从概念到应用的学习支架。 其亮点在于以核心素养为统领，物理观念条理清晰，科学思维方法具象化如用类比法构建带电粒子偏转的类平抛模型，科学探究结合电容器充放电实验操作。采用概念-推理-实验-训练一体化教学，助力学生提升科学思维与探究能力，为教师提供素养导向的教学资源。

第 十 章 章末素养提升 素养再现 物理观念 电场能 的性质 1.静电力做功与电势能变化之间的关系： 静电力做正功，即WAB>0，电势能　　　，静电力做负功，即WAB<0，电势能______ 2.电势：电荷在电场中某一点的　　　　与它的　　 　之比。 公式：φ=_____ 3.电势差：电场中两点之间　　　的差值，也叫作　　　。静 电力做功与电势差的关系　　　　　　或____________ 4.等势面：电场中　　　　　的各点构成的面 5.匀强电场中两点间的电势差等于　　　　　与这两点间沿__________的距离的乘积，关系式UAB=_____ 减少 增加 电势能 电荷量 电势 电压 WAB=qUAB UAB= 电势相同 电场强度 电场方向 Ed 物理 观念 电容器 1.定义式： (比值定义法) 2.平行板电容器电容的决定式：__________ 带电粒子在电场中的加速 将带电粒子从一个极板处由静止释放，到达另一极板时速度为v，则 　　=mv2，v= C= C= qU 物理观念 带电粒子在电场中的偏转 初速度方向：粒子做匀速直线运动，通过电场的时间t=___ 离开电场时垂直于板方向的分速度vy=at=_______ 速度方向与初速度方向夹角的正切值tan θ==_______ 离开电场时沿静电力方向的偏移量y=at2=________ 科学思维 1.科学推理、论证：本章关于电势能、电势、电场强度与电势差的关系等知识的学习都是通过演绎的方式进行的。例如把恒力做功的普遍公式用于匀强电场中静电力做功的情况，推导出静电力做功与路径无关的结论 2.用物理量之比定义新物理量，被定义的新物理量跟定义式中的物理量不是同一研究对象，没有因果关系，如通过电势能与电荷量的比值定义电势，用来描述静电场能的性质，与试探电荷无关 3.运用类比法分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题，建立类平抛运动的物理模型 科学探究 1.能针对电容器充、放电过程中的电压、电流等物理量的变化提出相关的问题或猜想 2.会根据实验电路选择合适的器材进行实验；能在初步观察的基础上确定记录数据的时间间隔；能通过同学间的合作，记录不同时刻电流表的读数 3.会根据实验数据画出I-t图像，推断电荷量的变化情况 科学态度 与责任 1.通过实验的操作，形成严谨细致，实事求是的科学态度 2.通过电容器等知识的学习，体会科学、技术、社会之间的密切联系，逐渐形成探索自然的内在动力 提能训练 　(2024·安阳市高二期末)在一正点电荷形成的电场中，A、B两点的电势分别为φA、φB，电场强度的大小分别为EA、EB。若以无穷远处的电势为0，到场源电荷(电荷量为Q)距离为r的点的电势为φ=，则 A.= B.= C.= D.= 例1 √ 根据电势公式φ=k， 有=，根据电场强度公式知E=k代入得=，则可知=，故选C。 　(2022·湖南卷)如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。移去a处的绝缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心O点处电场强度方向和电势的变化，下列说法正确的是 A.电场强度方向垂直指向a，电势减小 B.电场强度方向垂直指向c，电势减小 C.电场强度方向垂直指向a，电势增大 D.电场强度方向垂直指向c，电势增大 例2 √ 根据对称性与电场叠加原理可知，移去a处绝缘棒前O点电场强度为0，则移去a处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向a，再根据电势的叠加原理，设每根长棒在O点产生的电势为φ0，四根完全相同、均匀带正电绝缘长棒在O点产生的电势为4φ0，现在撤去a处的绝缘棒后，其他三棒在O点产生的电势为3φ0，故O点的电势减小，故选A。 　(2024·揭阳市高二期末)如图所示，平行板电容器的两极板连接一电压恒定的电源，板间距离为d，一带电粒子P静止在电容器内部。若固定该带电粒子，将电容器极板间距离增加h，然后释放该带电粒子。重力加速度为g，则粒子的加速度大小为 A.g B.g C.g D.g 例3 √ 极板间距离增加之前，粒子受重力和静电力作用处于平衡，有mg=q 将电容器极板间距离增加h后，由牛顿第二定律得 mg-q=ma 解得a=g 电容器和力学知识的综合问题的解题思路 电容器与力学知识的综合问题是静电场与力学知识的综合，分析方法与力学问题的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动情况和运动过程，然后选用合适的物理规律列式求解问题，往往涉及电容的定义式和决定式、静电力、平衡条件、牛顿第二定律、动能定理等。 总结提升 　(多选)(2025·内江市高二期中)两个质量相等、电荷量不等的带电粒子甲、乙，以不同的速率沿着AO方向垂直射入匀强电场，电场强度方向竖直向上，它们在圆形区域中运动的时间相同，其运动轨迹分别如图所示。不计粒子所受的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是 A.甲粒子带正电荷 B.甲粒子所带的电荷量比乙粒子的多 C.乙粒子在圆形区域中动能变化量比甲粒子的大 D.乙粒子进入电场时的速度比甲粒子的大 例4 √ √ 甲粒子进入电场后向上偏转，所受静电力竖直向上，与电场方向相同，故甲粒子带正电荷，故A正确； 两粒子在匀强电场中均做类平抛运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，有y=at2=t2，E、t、m相等，则y与q成正比，甲粒子的竖直分位移比乙粒子小，则甲粒子所带电荷量比乙粒子少，故B错误； 静电力对粒子做功为W=qEy，甲粒子带电荷量小，偏转距离小，则静电力对甲粒子做功少，根据动能定理可知，乙粒子在圆形区域中动能变化量比甲粒子的大，故C正确； 水平方向有x=v0t，相同时间内，乙粒子的水平分位移小，则乙粒子进入电场时的速度比甲粒子的小，故D错误。 第 十 章 本课结束 $