第10章 10.3 电势差与电场强度的关系（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第三册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案核心知识点为电势差与电场强度的关系，包括U=Ed的建立及适用条件、电场线与等势面的关系。通过问题导入和思考与讨论，引导学生从力和位移、电势差角度计算功，衔接前序电场强度、电势差知识，搭建学习支架。 资料以核心素养为导向，通过探究活动培养学生科学思维（模型建构、科学推理）和科学探究能力，典例与对标训练结合实际情境，易错提醒明确公式适用条件，帮助学生准确理解，提升解决问题能力，便于教师教学和学生自主学习。

3 电势差与电场强度的关系 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 电势差与电场强度的关系式；电场线与等势面的关系 1. 能提取信息并加工判断，在实际情境中将电势差与电场强度联系起来，具备信息获取能力； 2. 能根据电势差与电场强度的关系推理对实际情境中问题进行推理判断，具备推理论证能力； 3. 能体会建构物理模型的思维方式，具备思维建模能力； 4. 通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，分析寻找物理量之间的内在联系，具备批判和创新思维； 5. 通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生能准确表达自己对问题的判断和推理，具备语言组织和表达能力。 1. 建立观念，以物理学视角说明如何建构电势差与电场强度的关系这一科学规律及其适用条件； 2. 多角度的理解电场线与等势面之间的关系，进而应用其解决相关问题； 3. 通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，经历思维探究过程； 4. 通过分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会科学探究中的逻辑美，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，养成多角度看问题的学习品质． 重点及难点 关系式U＝Ed的建立及适用条件； 题型及难度 选择题为主， 难度偏中等或难 【本课时主要内容】 匀强电场中电势差 与电场强度的关系 E= 电场线与等 势面的关系 【答案】电场强度　沿电场方向　Ed　匀强　电场方向　电势差　沿电场方向的距离　电场　1 V/m　垂直　降低　越小　也较密 探究1　匀强电场中电势差与电场强度的关系 【问题导入】 如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，A、B是相距为d且沿电场方向上的两点，其电势差为UAB，现将一个电荷量为q的正电荷由A移到B。 【思考与讨论】 (1)从力和位移的角度计算静电力所做的功； (2)通过A、B间的电势差计算静电力所做的功； (3)比较两次计算功的大小并总结电势差与电场强度的关系； (4)如果A、B两点不在同一条电场线上(如下图)，上述结论还成立吗？请尝试进行论证。 典例1 如图所示,两平行带电金属板相距为d,两板间有A、B、C三点,AC连线平行于两板,BC连线垂直于两板.AB间距为dAB,BC间距为dBC,AC间距为dAC.已知两板间的电场可视为匀强电场,且电场强度大小为E,则下列说法正确的是 (　　) 　典例1 A. A、B两点间电势差为EdAB B. B、C两点间电势差为EdBC C. A、C两点间电势差为 D. 两板间电势差为 必备知识 匀强电场中电势差与电场强度的关系. 关键能力　 【答案】B 【解题思路】 对标训练1如图所示,匀强电场的电场强度E=100 V/m,A、B两点相距10 cm,AB连线与电场线的夹角为60°,则UAB的值为 (　　) 　对标训练1 A. 5 V B. 5 V C. 10 V D. -10 V 【答案】A 【解题思路】 易错提醒 公式U=Ed中的d不是两点间直线距离,而是两点距离在电场方向上的投影;两点间电势差顺着电场方向为正,反之为负. 探究2　公式U＝Ed在匀强电场中的应用 【问题导入】 如图所示，真空中平行金属板P、Q之间距离为d，有一个质量为m的带电量为-q的电粒子位于P板旁，给两金属板加上直流电压U 【思考与讨论】 (1)求带电粒子所受的电场力 (2)求带电粒子从P板由静止开始运动到达Q板时的速度 (3)如果两金属板距离增大为原来3倍，其他条件不变，则上述(1)(2)问题的答案又如何？ (4)如果两金属板不平行，其间不是匀强电场，其他条件不变，则上述(1)(2)(3)问题的答案又如何？ 典例2 如图所示,A、B板带等量异种电荷(极板间电场为匀强电场),两极板间电势差为6 V,A极板带正电并接地,A、B两极板间距离为12 cm,C点到A极板的垂直距离为4 cm.求: 　典例2 (1) 两极板间电场强度E的大小; (2) A极板与C点的电势差UAC; (3) 电子在C点的电势能Ep(已知电子电荷量e=-1.60×10-19 C). 必备知识 电场强度和电势差的关系,电势能. 关键能力　 【答案】　(1) 50 V/m　(2) 2 V　(3) 3.2×10-19 J　 【解题思路】 对标训练2 (教材改编题)带有等量异种电荷,相距10 cm的平行板A和B之间有一匀强电场,如图所示.电场强度E=2×104 V/m,方向向下.电场中C点距B板为3 cm,D点距A板为2 cm.下列说法正确的是 (　　) 　对标训练2 A. UCD=1 000 V B. 让B板接地,则C点的电势φC=600 V C. 让A板接地,则D点的电势φD=400 V D. 将一个电子从C点移到D点静电力做的功,与将电子先从C点移到P点再移到D点静电力做的功数值不同 【答案】B 【解题思路】 易错提醒 两点间电势差顺着电场方向为正,反之为负;静电力做功与路径无关. 探究3　 利用E＝定性分析非匀强电场 【问题导入】 如图所示，如果只画出带电体空间分布的电场线和等势面的剖面图，等势面就成了等势线。图中每相邻两条等势线之间的电势差是相等的。观察可见：电场线密的地方等势线也密；电场线稀疏的地方等势线也稀疏。 【思考与讨论】 运用E＝怎样解释电场线密的地方等差等势线也密？ 典例3 如图所示,三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径之比为1∶2∶3.A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上.A、C两点的电势分别为φA=10 V和φC=2 V,则B点的电势 (　　) A. 一定等于6 V B. 一定低于6 V C. 一定高于6 V D. 无法确定 必备知识 电场强度和电势差的关系,点电荷电场的电场强度. 关键能力　 【答案】B 【解题思路】 　 对标训练3 熔喷布是一种过滤材料,广泛应用于医疗、卫生、环保等领域,熔喷布经过静电驻极处理后,其纤维表面形成持久的静电场,可以持续吸附空气中的微小颗粒,提高过滤效率.静电驻极处理装置中针状电极与平板电极间形成的电场如图所示,b为ac的中点,bd连线平行于平板电极,下列说法正确的是 (　　) 　对标训练3 A. a点电场强度比c点的小 B. b、d两点在同一等势面上 C. a、b两点间电势差等于b、c两点间电势差 D. 某带负电颗粒在a点的电势能比在c点的大 【答案】D 【解题思路】 易错提醒 电场线与等势面相互垂直,要能根据电场线判断等势面的情况. 学科网（北京）股份有限公司 $