第10章 专题扩展3 电场性质的理解和应用（课件PPT）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（人教版2019）

第十章　静电场中的能量 专题拓展3　电场性质的理解和应用 栏目索引 关键能力·互动探究 素养训练·学业评价 物理观念 科学思维 科学态度与责任 　　进一步理解匀强电场中电势差和电场强度的关系U＝Ed或者E＝ ，了解其适用条件。 1.会利用等分法分析和求解等势点(面)及电场强度。 2．掌握带电粒子在电场中运动轨迹类问题的分析思路和方法。 3．应用功能关系分析电场中的能量问题。 　　通过思想方法的应用，体会物理学的和谐统一之美，提高学生学习物理的兴趣。 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 1．速度方向：沿运动轨迹的切线方向，带正电的粒子所受静电力的方向沿电场线的切线方向，所受合外力的方向指向运动轨迹曲线凹侧。 2．静电力的方向：与某点电场线的切线方向平行。 3．电场线和等势线的关系：可根据等势线与电场线处处垂直的关系和电势高低画出电场线帮助分析问题。 关键能力·互动探究 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 4．电势能大小的判断方法 (1)静电力做功：静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。 (2)利用公式法：由Ep＝qφ知，正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大。 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 【例1】 如图所示，实线表示某电场的电场线(方向未标出)，虚线是一个带负电的粒子只在静电力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是(　　　　　) A．vM＜vN，aM＜aN B．vM＜vN，φM＜φN C．φM＜φN，EpM＜EpN D．aM＜aN，EpM＜EpN D 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 [练1] 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一个带正电的质点(重力不计)仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，据此可知(　　　　　) A．三条等势线中，a的电势最高 B．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的动能小 C. 带电质点通过P点时受到的静电力比通过Q点时受到的静电力大 D．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 解析： 根据轨迹弯曲的方向以及电场线与等势线垂直可知，三条等势线中a的电势最低，A错误；带电质点从P点运动到Q点的过程中，静电力做负功，带电质点的电势能增大，动能减小，则带电质点通过P点时的动能比通过Q点时的动能大，在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，B、D错误；根据电场线的疏密程度可知，P点的电场强度大于Q点的电场强度，则带电质点在P点受到的静电力大于在Q点受到的静电力，C正确。 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 1．在匀强电场中，沿任意一个方向，电势降落都是均匀的，故在同一条直线上相同间距的两点间电势差相等，如图甲所示，如果AB＝BC，则UAB＝UBC。 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 4．确定匀强电场的电场方向：在匀强电场中，先利用等分法确定电势相等的点，画出等势面(线)，然后根据电场线与等势面(线)垂直画出电场线，且电场线的方向由电势高的等势面(线)指向电势低的等势面(线)，电场线的方向也就是电场方向。 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 【例2】 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1 m，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为6 V、4 V、2 V，下列说法正确的是(　　　　　) A．匀强电场的方向垂直于AC边 B．匀强电场的电场强度大小为2 V/m C．等边三角形中心的电势为5 V D．将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2 eV D 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 解析： 返回导航 高中物理　必修3　 第十章　静电场中的能量 [练2] 一个匀强电场的方向平行于Oxy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为0、25 V、16 V。下列说法正确的是(　　　　　) A．坐标原点处的电势为1 V B．电子在a点的电势能比在b点的电势能少25 eV C．电场强度的大小为2.5 V/cm D．质子从b点运动到c点，克服电场力做功为9 eV C 返回导航 高中物理　必修3　 第十章