5 第一章 5.电势 电势差（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（教科版）

该高中物理课件围绕电势、电势差、等势面及静电屏蔽展开，通过“鸟儿站高压线”“点电荷等势面”等知识辨析问题导入，衔接电场强度等前序知识，构建从电场力、电势能到电势、电势差的学习支架。 其亮点在于结合典型电场模型（点电荷、匀强电场等势面）与科学推理，通过“电势高低判断方法”“电场力做功计算”等结构化总结，培养学生模型建构与科学论证能力。学生能深化能量观念，教师可借助清晰知识脉络提升教学效率。

知识点1　电势 1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比,定义为该点的电势,用符号φ表示。 2.公式: 5 电势　电势差 必备知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念 　　电场中某点的电势,在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能。 3.单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,简称伏,符号是V。 4.特性 (1)相对性:电场中某一点的电势的数值与零电势点的选取有关。零电势点的选取视研究问 题的方便而定。理论研究中通常选取无穷远处的电势为零,实际中通常选取大地的电势为 零。 (2)标量性:电势是标量,没有方向,但有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。 5.电势与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低。 第1讲　描述运动的基本概念 知识点2　电势差 1.定义:电场中A、B两点的电势之差φA-φB为A、B两点的电势差。电势差也叫电压。 2.公式:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA,所以UAB=-UBA。 3.电场力做功与电势差的关系:电场中两点间的电势差等于在这两点间移动电荷的过程中电 场力所做的功 WAB与被移动的电荷 q 的比。公式为   第1讲　描述运动的基本概念 4.单位:在国际单位制中,电势差的单位也是伏特,简称伏,符号是V。1 V=1 J/C。 5.标量性 　　电势差是标量,没有方向,但有正、负。 6.电势能、电势、电势差、电场力做功之间的关系:WAB=EpA-EpB=qφA-qφB=qUAB。 第1讲　描述运动的基本概念 知识点3　电势和电势差的正负 1.电势正负值的理解 (1)某点的电势为正,表示该点电势比零点电势高,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的 电势能大。 (2)某点的电势为负,表示该点电势比零点电势低,正电荷放在该点的电势能比放在零点时的 电势能小。 2.电势差正负值的理解 (1)A、B 两点间的电势差如果为正,则表示A点电势高于B点,正电荷从A点移到B点的过程中, 电场力做正功。反之,电场力做负功。 (2)两点间电势差的正负及数值,都与零电势点的选取无关。 第1讲　描述运动的基本概念 知识点4　等势面 1.概念:电场中电势相等的各点构成的曲面,叫作等势面。 2.性质 (1)在同一等势面上,任何两点的电势都相等,所以在同一个等势面上移动电荷时,电场力不做 功。 (2)电场线一定与等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 (3)等差等势面越密集处,电场强度越大。 (4)任意两个等势面不相交、不相切。 3.静电屏蔽 (1) “静电平衡”状态:当导体上的电荷分布达到相对静止时,导体内的电场强度处处为零,达 到“静电平衡”状态。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)“静电平衡”状态下导体的特点:处于静电平衡状态的导体,电荷分布在外表面上,导体是 个等势体。 (3)静电屏蔽:处在电场中导体内部的场强为零,就好像导体把外电场遮住一样,而使内部物体 不受任何外电场的影响,这种现象叫作“静电屏蔽”。技术上,静电屏蔽有广泛的用处。 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿不导电吗? 2.以点电荷为球心、r为半径的球面上各点的电势、电场强度均相同吗? 3.电势差与电势一样,是相对量,与零电势点的选取有关,这种说法对吗? 4.用金属网把验电器罩起来,在金属网外面使带电金属球靠近验电器,验电器的箔片会张开 吗? 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不是。鸟儿落在高压线上却安然无恙,是因为鸟儿两爪间的电势差几乎为零。 2.电势相同,电场强度不相同。以点电荷为球心、r为半径的球面是等势面,电势相等;但电场 强度是矢量,大小相等,方向不同。 3.不对。两点间的电势差由电场本身和两点的位置决定,与零电势点的选取无关。 4.不会。由于静电屏蔽,金属网内部不受外部带电金属球电场的影响,所以验电器箔片不会张 开。 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点1　电势高低的判断方法 判断依据 判断方法 电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低 公式 由φ= 计算出电势,然后进行比较 场源电荷正负 取无穷远处电势为零,正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值,靠近正电荷电势高,靠近负电荷电势低 电势能的大小 正电荷的电势能大处电势高,负电荷的电势能大处电势低 第1讲　描述运动的基本概念 定点2　典型电场的电场线和等势面及其综合应用 1.点电荷电场的电场线及等势面   (1)点电荷的等势面是以点电荷为球心的一组同心球面。 (2)相邻等势面间电势差相等时,离球心越远等势面越稀疏。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)在点电荷的电场中,越靠近正的场源电荷电势越高,越靠近负的场源电荷电势越低。 (4)取无穷远处电势为零时,正场源电荷的电场中各点电势都是大于零的,负场源电荷的电场 中各点电势都是小于零的。 第1讲　描述运动的基本概念 易错警示     对于任意形状带电体形成的电场,在越靠近带电体处,等势面的形状越接近带电体外表面的 形状;离带电体越远的等势面越接近于球面(当分析无穷远处电场特点时,带电体可视为点电 荷)。 2.匀强电场的电场线及等势面   (1)匀强电场的等势面是一簇垂直于电场线的平面。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)匀强电场的等差等势面是互相平行、间距相等的平面。 3.等量异种点电荷的电场线及等势面   第1讲　描述运动的基本概念 (1)等势面为两簇对称的曲面。 (2)两电荷连线上,中心O点电势为零,由负电荷到正电荷电势逐渐升高;两电荷连线的中垂线 上,各点电势相等,均为零。 4.等量同种点电荷的电场线及等势面 第1讲　描述运动的基本概念 (1)等势面为两簇对称的曲面。 (2)两电荷连线上,中心O点电势最低,但不为零;关于O点对称的任意两点电势相等,且高于O 点电势。两电荷连线的中垂线上,中心O处电势最高,由O点到无限远,电势一直降低,关于O点 对称的任意两点电势相等。 第1讲　描述运动的基本概念 定点3　电场力做功、电势能、电势的综合分析 1.计算电场力做功的常见方法 (1)功的定义法:匀强电场中,W=qEL cos θ,其中θ为电场力与位移间的夹角;或W=qEd,d为沿电 场线方向的位移。 (2)功能关系法:WAB=EpA-EpB=-ΔEp。电场力做的功等于电势能的减少量。 (3)电势差法:WAB=qUAB。 (4)动能定理法:W静电力+W其他力= W合=ΔEk。 2.分析电荷电势能变化的方法 (1)公式法:由公式Ep=qφ判断。 (2)做功法:静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加,即W=Ep1-Ep2。 (3)电荷法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大。 第1讲　描述运动的基本概念 $