6 第一章 6.电势差与电场强度的关系（PPT同步课件）-【学而思】2026-2027学年高二物理必修第三册（教科版）

该高中物理课件聚焦电势差与电场强度的关系，系统讲解匀强电场公式U=Ed、等势面疏密与场强关系，通过知识辨析巩固概念细节，结合“等分法”构建等势线与电场线联系，最终以φ-x、E-x、Ep-x图像分析深化理解，形成递进式学习支架。 其亮点在于以问题驱动（知识辨析三问）和方法建构（等分法原理及推论）培养科学思维，通过图像斜率、面积意义分析强化科学推理，典例结合信息提取提升问题解决能力。助力学生深化物理观念，教师可高效落实核心素养教学。

知识点1　电势差与电场强度的关系 1.匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)在匀强电场中,两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积;场强的 大小在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差的绝对值。 (2)公式 6 电势差与电场强度的关系 必备知识 清单破 第1讲　描述运动的基本概念 (3)物理意义:电场强度E的大小描述了沿电场方向电势下降的快慢,在数值上等于沿电场方 向单位距离上降低的电势。 2.在非匀强电场中,可以用公式定性比较电势差的大小,此时E表示平均电场强度。 知识点2　等势面的疏密与电场强度大小的关系 1.在电场线越密的地方,相邻等差等势面的间距越小,即等差等势面越密。 2.等差等势面越密的地方场强越大。 第1讲　描述运动的基本概念 知识辨析 1.在匀强电场中,由U=Ed可知,任意两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积,这种说 法正确吗? 2.匀强电场中,两点间的电势差与这两点间的距离成正比,这种说法正确吗? 3.只有沿电场线方向电势才降低,这种说法对吗? 第1讲　描述运动的基本概念 一语破的 1.不正确。公式U=Ed中的d表示沿电场方向两点间的距离。 2.不正确。匀强电场中,只有沿同一方向时,两点间的电势差才与这两点间的距离成正比。 3.不对。沿着电场线方向,电势降低得最快,但电势降低的方向不一定是电场线的方向。 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点1　“等分法”确定匀强电场中的等势　线和电场线 1.“等分法”原理 　　在匀强电场中,沿任意一个方向,电势变化都是均匀的,所以在同一方向上相同间距的两 点间电势差相等。如果把某两点间的距离平均分为n段,则每段两端点间的电势差等于原电 势差的 。 2.两个常用推论 推论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC= ,如图甲所示。 第1讲　描述运动的基本概念   推论2:匀强电场中,若两线段AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD),同理有UAC=UBD,如 图乙所示。或者说,在匀强电场中,沿任意方向相互平行且相等的线段两端点间的电势差相 等。 第1讲　描述运动的基本概念 3.确定电场方向的方法 　　已知匀强电场中某几个点的电势,求解电场方向的思路如下:   第1讲　描述运动的基本概念 典例1    (多选)匀强电场的方向平行于xOy平面【1】,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【2】。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,电场力做功为9 eV ABD 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取    【1】匀强电场中,沿同一方向,两点间的电势差与这两点间的距离成正比;确定了 等势线,与之垂直的直线就是一条电场线; 【2】根据电势的值,可以在匀强电场中找相应的等势点,确定等势线。 思路点拨       第1讲　描述运动的基本概念 第1讲　描述运动的基本概念 解析    由匀强电场中两平行线上距离相等的两点间电势差相等可知,O、a间电势差与b、c 间电势差相等,故O点电势为1 V,选项B正确;在x轴上,每0.5 cm长度对应电势差为1 V,10 V对 应的等势线与x轴交点f坐标为(4.5 cm,0)(由【1】【2】得到);连接c、O,交af于g,由几何关系 可知cO⊥af,则cO为一条电场线,方向斜向下;在△aOc中,由几何知识得Oc=10 cm,代入公式E = 得,E=2.5 V/cm,选项A正确;电子带负电,电势越高,电势能越小,电子在a点的电势能比在b 点的高7 eV,选项C错误;电子从b点运动到c点,电场力做功W=-eUbc=9 eV,选项D正确。 第1讲　描述运动的基本概念 定点2    φ-x、E-x及Ep-x图像的理解及应用 1.φ-x图像的理解和应用 (1)φ-x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度。φ-x图线存在极值时,极值处切线的斜率 为零,则对应的电场强度为零。 (2)根据φ-x图像可以直接判断各点电势的高低,并可根据电势的大小关系确定电场强度的方 向。 (3)根据φ-x图像,可用Ep=qφ分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB分析WAB的正负。 第1讲　描述运动的基本概念 2.E-x图像的理解及应用 　    E-x图像描述静电场中电场强度E沿x轴变化的规律,结合E-x图像可分析电场中的场 强E、电势φ的分布规律,进而分析带电粒子所受的电场力、加速度、电势能等有关问题。 解答关于E-x图像问题可把握以下四点: (1)图像中,E>0表示场强沿正方向,E<0表示场强沿负方向。 (2)由E-x图像确定电场线方向后,根据沿电场线方向电势逐渐降低,从而确定电势的高低。 (3)E-x图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点间的电势 高低需根据电场方向判定。 (4)将E-x图像与带电粒子的运动情况结合,可以确定带电粒子受到的电场力、加速度,以及电 场力做功、电势能变化等情况。 第1讲　描述运动的基本概念 3.Ep-x图像的理解和应用 (1)根据W=-ΔEp=Fx可知Ep-x图线的切线斜率的绝对值表示电场力大小。 (2)根据Ep-x图像中电势能的变化可以判断电场力做功的正负。 (3)根据Ep-x图像与动力学规律可判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况。 第1讲　描述运动的基本概念 典例2　两个点电荷Q1和Q2固定在x轴上O、D两点,两者连线上各点电势高低如图中曲线所 示【1】(OB>BD),取无穷远处电势为零,则下列说法错误的是 (　    )   A.从A到D,电场强度先减小后增加,B点的电场强度最小且为零【2】 B.Q1为负电荷,Q2为正电荷 C.Q1的电荷量不等于Q2的电荷量 D.将电子沿x轴从A点移到C点【3】,电场力一直做正功 A 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取       第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    (1)φ-x图线上某点切线的斜率表示该点的电场强度。 (2)越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电势越低。 (3)等量异种电荷连线的中垂线上各点电势均为零。 解析    φ-x图线切线的斜率表示电场强度,B点切线的斜率不为零,所以B点的电场强度不为 零,选项A说法错误。由于沿着电场线的方向电势逐渐降低,由图像可知,离Q1越近,电场中的 电势越低,由此可以判断Q1为负电荷;同理,由于离Q2越近电势越高,可以判断Q2为正电荷,在它 们的连线上的B点的电势为零,但B点离Q2近,不在两点电荷连线的中点,所以Q1的电荷量不等 于Q2的电荷量,选项B、C说法正确。从A点到C点电势升高,将电子沿x轴从A点移到C点,电势 能减小,所以电场力一直做正功,选项D说法正确。 第1讲　描述运动的基本概念 $