2025--2026年人教版高中物理必修3第10章第3节 电势差与电场强度的关系教学设计（表格式）

人教版高中物理必修3电势差与电场强度的关系 教学设计 课题 电势差与电场强度的关系 单元 10 学科 物理 年级 高二 教材 分析 本节课所采用的教材是人教版高中物理必修3第10章第3节的内容，电场强度和电势都是描述电场性质的物理量，两者从不同角度对电场性质进行描述。虽然前者是矢量，后者是标量，但通过静电力做功在两者之间建立了联系。对于一般的电场，学生只要定性了解电势差与电场强度的关系就可以了。对于匀强电场，可以要求了解它们的定量关系式，即在匀强电场中推导出电场强度与电势差之间的关系公式，并通过公式变形，用比值的方法指出电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。这在分析问题时是很有用的。 本节内容的重点是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。同样，本节内容的难点是电场强度的大小为什么等于两点间电势差与这两点沿电场方向的距离的比值问题。 教学目标与核心素养 一、教学目标 1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed，并且能够推导出这个关系式。 2．会用关系式U=Ed进行有关的计算。 3．理解电势与场强无直接的关系。 二、核心素养 物理观念：通过试探电荷在匀强电场中做功从而建立电场强度与电势差的关系。 科学思维：通过推导电场强度与电势差的关系，培养学生的分析能力和推理能力。 科学探究：在教师的引导下通过学生的推导电场强度与电势差的关系，使学生掌握U=Ed和E=U/d的物理意义。 科学态度与责任：通过从不同角度认识电场强度与电势、电势差的关系，使学生在遇到具体问题时要注意分析，不要武断地下结论，使学生养成多角度多方面看问题的学习品质。 重点 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 难点 电场强度的大小为什么等于两点间电势差与这两点沿电场方向的距离的比值 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 观察思考：如图是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。观察电场线和等势线你发现什么？ 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。 为什么会出现这样的现象呢？ 那么，电场强度和电势之间会存在一个什么样关系呢？我们通过什么来建立它们之间的关系？ 电场强度是试探电荷受到的静电力与它的电荷量的比值： 电势是电势能与试探电荷电荷量的比值： φ 从这两个定义式可见，两者的共同媒介是试探电荷，那么我们可否通过试探电荷来建立它们之间的关系呢？ 下面以匀强电场为例讨论它们的关系。 观察图片说出 电场线与等势线的关系，并思考为什么会出现这样的现象呢？ 回顾电场强度 和电势的定义 温故而知新，通过问题的思考引起学生学习本节的兴趣 讲授新课 1．电势差与电场强度的关系 思考讨论：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UAB，A、B之间的距离为d 那么，在这一过程电场力做了多少功？有几种表示方法？ 方法1：根据静电力做功与电势差的关系来计算功：W=qUAB （1） 方法2：根据q 所受的静电力来计算功：在匀强电场中静电力 F是恒力 F＝ qE 它所做的功为：W＝Fd＝qEd （2） 比较功的两个计算结果，得到UAB ＝ Ed 如果不考虑UAB的正负，把UAB的下标去掉(理解为两点间电压，用U表示)，故有U= Ed。 （1）U＝ Ed U：两点间的电势差；E：匀强电场的场强；d：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。 思考讨论：在上面的讨论中，如果 A、B 两点不在同一条电场线上，还能得出以上结论吗？请尝试进行论证。 解：带电量为q的正电荷由A点移动到B点，根据q 所受的静电力来计算功 WAB＝qELcosa= qEd（1） ... ...