人教版 (2019)必修 第三冊(cè)3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系授課ppt課件

這是一份人教版 (2019)必修 第三冊(cè)3 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系授課ppt課件，共44頁(yè)。PPT課件主要包含了目標(biāo)體系構(gòu)建，課內(nèi)互動(dòng)探究，探究，典例剖析，典題1，對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練，探究，典題2，典題3，典題4等內(nèi)容，歡迎下載使用。
3．電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
第2課時(shí)　電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系的應(yīng)用　電場(chǎng)中的圖像問題
【課程標(biāo)準(zhǔn)】1．掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)及兩個(gè)推論。2．學(xué)會(huì)分析靜電場(chǎng)中的v-t圖像、E-x圖像、φ-x圖像、Ep-x圖像?！舅仞B(yǎng)目標(biāo)】
勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)及兩個(gè)推論
　　　　　如圖所示，ABCD是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別是φA＝15 V，φB＝3 V，φC＝－3 V，由此可以推斷D點(diǎn)電勢(shì)φD是多少伏？
解析：由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等。故有UAB＝UDC＝φA－φB＝φD－φC，所以φD＝9 V。答案：9 V
A．D點(diǎn)電勢(shì)大小為4.5 VB．D點(diǎn)電勢(shì)大小為3 VC．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為150 V/m，場(chǎng)強(qiáng)方向沿BDD．勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小為300 V/m，場(chǎng)強(qiáng)方向沿AC
應(yīng)用圖像處理物理問題可達(dá)到化難為易、化繁為簡(jiǎn)的目的，也有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合、形象思維、靈活處理物理問題的能力。“靜電場(chǎng)”部分常常涉及v-t圖像、E-t圖像、E-x圖像、φ-x圖像及Ep-x圖像等問題，主要考查學(xué)生的受力分析、運(yùn)動(dòng)過程分析，臨界條件分析等一系列基本能力，在學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容時(shí)要足夠重視。
靜電場(chǎng)中的常見圖像問題
1．靜電場(chǎng)中的v -t(x)圖像
　　　　　(多選)如圖甲，直線MN表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從a點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b過程中的v-t圖線如圖乙所示。設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa、φb，電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有(　 　)A．φa＞φbB．Ea＞EbC．Ea＜EbD．Wa＞W(wǎng)b
解析：由v-t 圖像的斜率減小可知由a到b的過程中，粒子的加速度減小，所以電場(chǎng)強(qiáng)度變小，Ea＞Eb；根據(jù)動(dòng)能定理，速度增大，可知電勢(shì)能減小，Wa＞W(wǎng)b，因粒子帶負(fù)電，則φa＜φb，可得選項(xiàng)B、D正確。
2．在如圖所示的電場(chǎng)中，一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則它運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是選項(xiàng)圖中的(　　)
?解析：負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由電場(chǎng)線分布易知，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力逐漸增大，加速度逐漸增大，則它運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是選項(xiàng)圖中的B。
2．靜電場(chǎng)中的E-x圖像
　　　　　(多選)靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷(　 　)A．在x2和x4處電勢(shì)能相等B．由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能增大
C．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先增大后減小D．由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程中電場(chǎng)力先減小后增大
解析：由題圖可知，正電荷從x2運(yùn)動(dòng)到x4的過程電場(chǎng)力做功不為零，兩點(diǎn)電勢(shì)能不相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，B項(xiàng)正確；從x1運(yùn)動(dòng)到x4的過程場(chǎng)強(qiáng)先增大，后減小，所以電場(chǎng)力先增大后減小，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3．(多選)在x軸上存在與x軸同向的電場(chǎng)，x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨位移x變化情況如圖所示。點(diǎn)電荷a和b帶的電荷量分別為＋q和－q，不計(jì)a和b間的靜電力。下列敘述正確的是(　 　)A．x1、x2兩處的電勢(shì)相同B．點(diǎn)電荷a和b在x1處的電勢(shì)能相等
C．將點(diǎn)電荷a沿x軸從x1處移到x2處，電場(chǎng)力一直做正功D．點(diǎn)電荷b在x1處的電勢(shì)能小于在x2處的電勢(shì)能
解析：根據(jù)E-x圖線可知，電場(chǎng)線沿x軸正方向，因沿著電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低，可知x1處的電勢(shì)高于x2處的電勢(shì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因點(diǎn)電荷a和b帶的電荷量分別為＋q和－q，根據(jù)Ep＝qU，可知a和b在x1處的電勢(shì)能不相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因電場(chǎng)線沿x軸正方向，則將點(diǎn)電荷a沿x軸從x1處移到x2處，電場(chǎng)力一直做正功，選項(xiàng)C正確；因x1處的電勢(shì)高于x2處的電勢(shì)，則負(fù)點(diǎn)電荷b在x1處的電勢(shì)能小于在x2處的電勢(shì)能，選項(xiàng)D正確。
3．靜電場(chǎng)中的φ-x圖像
C．NC間電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向x軸正方向D．將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
　　　　　兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的O、M兩點(diǎn)，兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點(diǎn)的電勢(shì)均為零，ND段中的C點(diǎn)電勢(shì)最高，則(　　)A．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零B．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零
解析：φ -x圖像中A、N點(diǎn)的斜率不為零，則電場(chǎng)強(qiáng)度大小不為零，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；從N到C電勢(shì)升高，N、C間電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從N到C電勢(shì)升高，從C到D電勢(shì)降低，將一負(fù)點(diǎn)電荷從N點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，從C點(diǎn)到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。
4．(多選)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2，其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上的分布如圖所示。下列說法正確的有(　 　)A．q1和q2帶有異種電荷B．x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零
C．負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小D．負(fù)電荷從x1移到x2，受到的電場(chǎng)力增大
解析：由題圖可知，兩點(diǎn)電荷q1和q2帶有異種電荷，A正確；在φ－x圖像中，圖像切線的斜率大小表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，則x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；且有x1到x2電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減小，負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力逐漸減小，D錯(cuò)誤；由Ep＝φq可知，負(fù)電荷在電勢(shì)高處的電勢(shì)能小，則負(fù)電荷從x1移到x2，電勢(shì)能減小，C正確。
4．靜電場(chǎng)中的Ep-x圖像
　　　　　(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，其中0～x2段是關(guān)于直線x＝x1對(duì)稱的曲線，x2～x3段是直線，則下列說法正確的是(　 　)A．x1處電場(chǎng)強(qiáng)度為零
B．粒子在0～x2段做勻變速運(yùn)動(dòng)，x2～x3段做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．x2～x3段的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向均不變，為一定值D．在0、x1、x2、x3處電勢(shì)φ0、φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ3＞φ2＝φ0＞φ1
由題圖看出0～x1段圖像切線的斜率不斷減小，易知場(chǎng)強(qiáng)減小，粒子所受的電場(chǎng)力減小，加速度減小，做非勻變速運(yùn)動(dòng)，x1～x2段圖像切線的斜率不斷增大，場(chǎng)強(qiáng)增大，粒子所受的電場(chǎng)力增大，做非勻變速運(yùn)動(dòng)。x2～x3段電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向均不變，粒子所受的電場(chǎng)力不變，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系Ep＝qφ，粒子帶負(fù)電，q＜0，可知電勢(shì)能越大，粒子所在處的電勢(shì)越低，所以有：φ3＜φ2＝φ0＜φ1，故D錯(cuò)誤。
5．(多選)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是(　 　)A．粒子從x1處運(yùn)動(dòng)到x2處的過程中電場(chǎng)力做正功
B．x1、x2處電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸正方向C．x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小大于x2處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小D．x1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低