高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十章 静电场中的能量3 电势差与电场强度的关系多媒体教学ppt课件

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3．电势差与电场强度的关系
第2课时　电势差与场强关系的应用　电场中的图像问题
1．掌握匀强电场的特点及两个推论。2．学会分析静电场中的v-t图像、E-x图像、φ-x图像、Ep-x图像。
匀强电场的特点及两个推论
(2)在匀强电场中，长度相等且相互平行的两线段端点间的电势差相等，如图乙所示，则UAB＝UDC(或φA－φB＝φD－φC)，同理可知：UAD＝UBC。
(多选)(2023·河南省实验中学高二上期中)如图所示，a、b、c、d是圆O上的四点，ab＝5 cm, cd＝8 cm，∠bac＝60°，一匀强电场的方向与圆所在平面平行，已知a、b、d三点的电势分别为φa＝46 V、φb＝21 V、φd＝10 V，则下列说法正确的是(　 　)A．a点电势比c点电势低46 VB．电场强度大小为6 V/cmC．电子在b点的电势能比在c点的低75 eVD．电子从d点运动到c点，克服电场力做功64 eV
根据电势与电势差之间的关系可得φc＝φa－Uac＝46 V－100 V＝－54 V，所以Ubc＝φb－φc＝21 V－(－54 V)＝75 V，可知电子在b、c两点的电势能之差为Epb－Epc＝－eφb－(－eφc)＝e(φc－φb)＝eUcb＝－eUbc＝－75 eV，故C正确；根据电场力做功的公式W＝qU，可得电子从d点运动到c点，克服电场力做功为W＝|－eUdc|＝|－e(φd－φc)|＝64 eV，故D正确。
静电场中的常见图像问题
要点提炼应用图像处理物理问题可达到化难为易、化繁为简的目的，也有利于培养学生数形结合、形象思维、灵活处理物理问题的能力。“静电场”部分常常涉及v－t图像、E－t图像、E－x图像、φ－x图像及Ep－x图像等问题，主要考查学生的受力分析、运动过程分析，临界条件分析等一系列基本能力，在学习该部分内容时要足够重视。
1．静电场中的v －t(x)图像
典例剖析 (多选)如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v－t图线如图乙所示。设a、b两点的电势分别为φa、φb，电场强度大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有(　 　)A．φa＞φb　　　　　　B．Ea＞EbC．Ea＜EbD．Wa＞Wb
解析：由v-t 图像的斜率减小可知由a到b的过程中，粒子的加速度减小，所以电场强度变小，Ea＞Eb；根据动能定理，速度增大，可知电势能减小，Wa＞Wb，因粒子带负电，则φaφ2＝φ0>φ1
(多选)一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示，则下列说法正确的是(　 　)A．粒子从x1处运动到x2处的过程中电场力做正功B．x1、x2处电场强度方向沿x轴正方向C．x1处的电场强度大小大于x2处的电场强度大小D．x1处的电势比x2处的电势低