10.3.2電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系之靜電場中的圖像問題課件-高二上學(xué)期物理人教版

10.3.2靜電場中的圖像問題2025屆高二物理組制必修第三冊知識回顧新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)電場力電場強(qiáng)度電勢差電勢電勢能電場力做的功電場力做功與路徑無關(guān)橋梁的作用新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解φ-x圖像1.φ-x圖像的理解和應(yīng)用φ-x圖像描述的是靜電場中沿某一方向電勢φ隨位置x變化的情況,結(jié)合φ-x圖像可以分析電勢φ的特點(diǎn),可進(jìn)一步分析場強(qiáng)E、電荷的電勢能等有關(guān)問題。關(guān)于φ-x圖像有以下三個方面的應(yīng)用:(1)根據(jù)φ-x圖像可以直接判斷各點(diǎn)電勢的高低,并可根據(jù)電勢高低關(guān)系確定電場強(qiáng)度的方向。(2)電場強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率的絕對值,電場強(qiáng)度為零處,φ-x圖線存在極值,其切線的斜率為零。(3)根據(jù)φ-x圖像結(jié)合Ep=qφ分析電荷移動時電勢能的變化,再結(jié)合功能關(guān)系可確定電場力做功情況。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解φ-x圖像【例題】兩個點(diǎn)電荷Q1和Q2固定在x軸上O、D兩點(diǎn),兩者連線上各點(diǎn)電勢高低如圖中曲線所示(OB>BD),取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,由圖可知,下列說法錯誤的是

(

)A.B點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零B.Q1為負(fù)電荷,Q2為正電荷C.Q1的電荷量一定大于Q2的電荷量D.將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力一直做正功信息提取

從圖像中可提取的信息如下

A新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解φ-x圖像思路點(diǎn)撥

解答本題的三個依據(jù):依據(jù)1:依據(jù)φ-x圖像斜率的意義【1】判斷場強(qiáng)的大小和方向。依據(jù)2:依據(jù)電勢高低與電場線方向的關(guān)系【2】,判斷電荷帶電的正負(fù)。依據(jù)3:依據(jù)電勢與電勢能的關(guān)系【3】判斷電勢能的增減,進(jìn)而判斷電場力做功的正負(fù)。解析

由于φ-x圖像的斜率表示電場強(qiáng)度,B點(diǎn)切線的斜率不為0,所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度不為0(由【1】得到),A說法錯誤。沿著電場線的方向電勢逐漸降低,由圖像可知,離Q1越近,電場中的電勢越低,由此可以判斷Q1為負(fù)電荷;同理,由于離Q2越近電勢越高,所以Q2為正電荷(由【2】得到);在它們的連線上的B點(diǎn)的電勢為零,但B點(diǎn)離Q2近,所以Q1的電荷量要大于Q2的電荷量,B、C說法正確。從A點(diǎn)到C點(diǎn)電勢升高,將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電勢能減小,(由【3】得到),所以電場力一直做正功,D說法正確。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解φ-x圖像A

新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解φ-x圖像

新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解E-x圖像2.E-x圖像的理解及應(yīng)用

E-x圖像描述靜電場中電場強(qiáng)度E沿x軸變化的規(guī)律,結(jié)合E-x圖像可分析電場中的場強(qiáng)E、電勢φ的分布規(guī)律,進(jìn)而分析有關(guān)問題。解答關(guān)于E-x圖像問題可把握以下四點(diǎn):(1)根據(jù)E-x圖像可直接判斷電場強(qiáng)度,電場強(qiáng)度為正值,說明電場強(qiáng)度方向與規(guī)定的正方向相同,電場強(qiáng)度為負(fù)值,說明電場強(qiáng)度方向與規(guī)定的正方向相反。(2)根據(jù)E-x圖像可判斷電勢的高低,由圖像確定電場線方向后,根據(jù)沿電場線方向電勢逐漸降低,從而確定電勢的高低。(3)將x軸上一段距離x分成很多微小單元Δx,由公式U=EΔx知,E-x圖像中曲線與x軸所圍成的“面積”表示電勢差U。(4)據(jù)E-x圖像結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動情況可以確定帶電粒子的電場力、加速度、電場力做功、電勢能變化等。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解E-x圖像

AD新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解E-x圖像

新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解E-x圖像

BD新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解E-x圖像

新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解Ep-x圖像3.Ep-x圖像的理解和應(yīng)用

Ep-x圖像描述的是靜電場中某點(diǎn)電荷在某一方向上各點(diǎn)的電勢能隨位移變化的規(guī)律。由ΔEp=-qEx可知Ep-x圖線的切線斜率的絕對值等于電場力大小,結(jié)合動力學(xué)規(guī)律可判斷加速度、動能等隨位移的變化情況。新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解Ep-x圖像ACD

新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解Ep-x圖像

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新課導(dǎo)入知識講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入知識講解Ep-x圖像

新課導(dǎo)入知識講解拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)新課導(dǎo)入隨堂練習(xí)知識講解匯總：幾種常見圖像的特點(diǎn)及規(guī)律v-t圖像根據(jù)v-t圖像中速度變化、斜率確定電荷所受合力的方向與合力大小變化,確定電場的方向、電勢高低及電勢能變化φ-x圖像(1)電場強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小,電場強(qiáng)度為零處,φ-x圖線存在極值,其切線的斜率為零(2)在φ-x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢的高低,并可根據(jù)電勢高低關(guān)系確定電場強(qiáng)度的方向(3)在φ-x圖像中分析電荷移動時電勢能的變化,可用WAB=qUAB,進(jìn)而分析WAB的正負(fù),然后作出判斷E-x圖像(1)反映了電場強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律(2)E>0表示場強(qiáng)與規(guī)定正方向相同,E<0表示場強(qiáng)與