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(共21张PPT)
电场中的图像问题
电场力
电场强度
电势差
电势
电势能
电场力做的功
电场力做功与路径无关
桥梁的作用
知识回顾
学习目标
v－t图像
E－x图像
φ－x图像
Ep－x图像
图像问题的入手思路：斜率、截距、交点、面积、最高点、最低点、临界点
一、v－t图像
根据v－t图像的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，可确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况，进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化。
【例1】 (多选)如图甲所示，Q1、Q2为两个固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b、c三点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始向远处运动经过b、c两点(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b、c三点时的速度分别为va、vb、vc，其速度—时间图像如图乙所示。
1、粒子速度怎么变化？加速度怎么变化？
2、粒子受力方向？电场强度方向？（请在图甲中标出）
3、电场力做功情况？电势能变化情况？电势变化情况？
创新设计 P 42
【训练1】 一个负电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点，它运动的v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的(　　)
C
二、E－x图像
1.E－x图像中E的正负反映E的方向，E为正表示其方向与规定的正方向相同。
2.E的数值反映电场强度的大小，由此可以确定电场的强弱分布。
3.E－x图线与x轴所围的面积表示“两点之间的电势差U”，电势差的正负由
沿电场强度方向电势降低判断。
【例2】 (多选)静电场在x轴上的电场强度E随坐标x的变化关系如图所示，x轴正方向为电场强度的正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，那么点电荷(　　)
O
X1
X2
X3
X4
1、请画出四个区间内的电场强度方向？
2、请画出四个区间内的电场力方向？
3、判断电场力做功？电势能变化？电势变化？
图像反映的是X轴上场强大小变化情况，不是电场线！！！
【训练2】 (多选)空间中存在沿x轴正方向的电场，x轴上各点的电场强度随x的变化情况如图所示。下列叙述正确的是(　 )
BCD
三、　φ－x图像
1.φ－x图线的斜率大小表示电场强度的大小，电场强度为零处，φ－x图线存在极值，其切线的斜率为零。
2.在φ－x图像中可以直接判断各点电势的高低，并可根据电势高低关系确定电场强度的方向。
3.在φ－x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB＝qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。
【例3】 (多选)在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，规定无穷远处电势为零。下列说法正确有(　　)
A.q1和q2带有同种电荷
B.x1处的电场强度为零
C.负电荷从x1移到x2，受到的静电力减小
D.负电荷从x1移到x2，静电力做正功
1、根据电势变化情况判断电场强度方向？
2、根据斜率判断电场强度大小变化情况？
O
X1
X2
【训练3】 如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受静电力的作用，则(　　)
A.电子沿Ox的负方向运动
B.电子的电势能将增大
C.电子运动的加速度恒定
D.电子运动的加速度先减小后增大
D
四、　Ep－x图像
1.由 Ep-x图像可知带电粒子在不同位置的电势能，在已知带电粒子带电量q的情况下，可由求出任一位置的电势。
2.由Ep-x图像可求出任意两位置对应的电势能的变化量，进而确定静电力做功情况。
3.Ep-x图像描述的是静电场中某点电荷在某一方向上各点的电势能随位移变化的规律。由ΔEp=-qEx可知Ep-x图线的切线斜率的绝对值等于电场力大小,结合动力学规律可判断加速度、动能等随位移的变化情况。
【例4】 (多选)如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在静电力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，
1、根据斜率判断电场力变化情况从而确定电场强度变化情况？
2、根据电势能变化判断电场力做功从而确定电场强度方向？
3、这是什么样的电场，在甲图中画出。
【训练4】 (多选)(2022·江苏如皋中学高一月考)O、A为某电场中一条平直电场线上的两个点，将电子从O点静止释放，仅在静电力作用下运动到A点，其电势能随位移x的变化如图所示。则电荷从O到A过程中，下列说法正确的是(　　)
A.静电力一定做正功
B.O点电势比A点电势高
C.从O到A的过程中，电场强度先减小后增大
D.从O到A的过程中，电场强度一直增大
AC
五、　课堂小结
v-t图像 根据v-t图像中速度变化、斜率确定电荷所受合力的方向与合力大小变化,确定
电场的方向、电势高低及电势能变化
φ-x图像 (1)电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的
斜率为零
(2)在φ-x图像中可以直接判断各点电势的高低,并可根据电势高低关系确定电场
强度的方向
(3)在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB,进而分析WAB的正负,然后
作出判断
E-x图像 (1)反映了电场强度随位移变化的规律
(2)E>0表示场强与规定正方向相同,E<0表示场强与规定正方向相反
(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点
的电势高低根据电场方向判定
Ep-x 图像 (1)反映了电势能随位移变化的规律
(2)图线的切线斜率大小等于电场力大小
(3)进一步判断场强、动能、加速度等随位移的变化情况

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