10.3.2電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系之靜電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題課件-高二上學(xué)期物理人教版

10.3.2靜電場(chǎng)中的圖像問(wèn)題2025屆高二物理組制必修第三冊(cè)知識(shí)回顧新課導(dǎo)入知識(shí)講解隨堂練習(xí)拓展延伸課堂小結(jié)布置作業(yè)電場(chǎng)力電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)差電勢(shì)電勢(shì)能電場(chǎng)力做的功電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)橋梁的作用新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)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(chǎng)中沿某一方向電勢(shì)φ隨位置x變化的情況,結(jié)合φ-x圖像可以分析電勢(shì)φ的特點(diǎn),可進(jìn)一步分析場(chǎng)強(qiáng)E、電荷的電勢(shì)能等有關(guān)問(wèn)題。關(guān)于φ-x圖像有以下三個(gè)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(shì)的高低,并可根據(jù)電勢(shì)高低關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率的絕對(duì)值,電場(chǎng)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(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化,再結(jié)合功能關(guān)系可確定電場(chǎng)力做功情況。新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解φ-x圖像【例題】?jī)蓚€(gè)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(shì)高低如圖中曲線所示(OB>BD),取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,由圖可知,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.B點(diǎn)的電場(chǎng)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(chǎng)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(shí)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(shí)講解φ-x圖像思路點(diǎn)撥

解答本題的三個(gè)依據(jù):依據(jù)1:依據(jù)φ-x圖像斜率的意義【1】判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向。依據(jù)2:依據(jù)電勢(shì)高低與電場(chǎng)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(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系【3】判斷電勢(shì)能的增減,進(jìn)而判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)。解析

由于φ-x圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度,B點(diǎn)切線的斜率不為0,所以B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不為0(由【1】得到),A說(shuō)法錯(cuò)誤。沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,由圖像可知,離Q1越近,電場(chǎng)中的電勢(shì)越低,由此可以判斷Q1為負(fù)電荷;同理,由于離Q2越近電勢(shì)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(shì)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(shuō)法正確。從A點(diǎn)到C點(diǎn)電勢(shì)升高,將電子沿x軸從A點(diǎn)移到C點(diǎn),電勢(shì)能減小,(由【3】得到),所以電場(chǎng)力一直做正功,D說(shuō)法正確。新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解φ-x圖像A

新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解φ-x圖像

新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)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(chǎng)中電場(chǎng)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(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)E、電勢(shì)φ的分布規(guī)律,進(jìn)而分析有關(guān)問(wèn)題。解答關(guān)于E-x圖像問(wèn)題可把握以下四點(diǎn):(1)根據(jù)E-x圖像可直接判斷電場(chǎng)強(qiáng)度,電場(chǎng)強(qiáng)度為正值,說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度方向與規(guī)定的正方向相同,電場(chǎng)強(qiáng)度為負(fù)值,說(shuō)明電場(chǎng)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(shì)的高低,由圖像確定電場(chǎng)線方向后,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,從而確定電勢(shì)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(shì)差U。(4)據(jù)E-x圖像結(jié)合帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況可以確定帶電粒子的電場(chǎng)力、加速度、電場(chǎng)力做功、電勢(shì)能變化等。新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解E-x圖像

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新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)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(chǎng)中某點(diǎn)電荷在某一方向上各點(diǎn)的電勢(shì)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(duì)值等于電場(chǎng)力大小,結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律可判斷加速度、動(dòng)能等隨位移的變化情況。新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解Ep-x圖像ACD

新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解Ep-x圖像

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新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)講解Ep-x圖像

新課導(dǎo)入知識(shí)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(shí)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(chǎng)的方向、電勢(shì)高低及電勢(shì)能變化φ-x圖像(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小,電場(chǎng)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(shì)的高低,并可根據(jù)電勢(shì)高低關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向(3)在φ-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)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(chǎng)強(qiáng)度隨位移變化的規(guī)律(2)E>0表示場(chǎng)強(qiáng)與規(guī)定正方向相同,E<0表示場(chǎng)強(qiáng)與