学鲁科版选修31 2.1电场力做功与电势能 课件（3）（16张）.ppt

第二章电势能与电势差 2 1电场力做功与电势能 鲁科版选修3 1 引 一个试探电荷在电场中某点由静止释放 将如何运动 在电场力作用下电荷做加速运动 一段时间后获得一定的速度 试探电荷的动能增加 什么能转换为动能的呢 能否从能量的角度解释呢 一 电场力做功的特点 1 将电荷q从a沿直线移至b 2 将电荷q从a沿折线移至b 对am 对mb 对全程 一 电场力做功的特点 电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢 在匀强电场中移动电荷时 静电力做的功与电荷经过的路径无关 仅与电荷的起始位置和终止位置有关 该结论对于非匀强电场也是适用的 3 结论 一 电场力做功的特点 回顾重力做功的特点 a b c 1 在这三种情况下重力做功的关系 3 可以引进重力势能的概念 2 4 类比可以给出电势能的概念 二 电势能 ep 标量 二 电势能 定义 电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能 负电荷逆着电场线移动 电场力做正功 电势能减少 电场力做功改变电势能 正电荷顺着电场线移动 电场力做正功 电势能减少 正电荷逆着电场线移动 电场力做负功 电势能增加 负电荷顺着电场线移动 电场力做负功 电势能增加 电场力做的功等于电势能的减少量 5 相对性 大地或无穷远默认为零 二 电势能 6 在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正 负电荷在任一点具有的电势能都为负 在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负 负电荷在任意一点具有的电势能都为正 4 电荷在电场中某一点a具有的电势能ep等于将该点电荷由a点移到电势零点电场力所做的功w的 即ep w 7 电势能有正负 却是标量 正负表示该点的电势能比零点的电势能的高低 重力势能和电势能类比 重力场中 重力 地球和物体之间存在的吸引力 电场中 电场力 电荷之间的作用力 有重力就有重力势能ep mgh 有电场力就有相应的能 叫电势能ep ep由物体和地面间的相对位置决定 ep由电荷间的相对位置决定 w重 ep1 ep2 w电 epa epb 小结 一 静电力做功的特点 与路径无关 只与起点和终点的位置有关二 电势能 电荷在电场中具有的能量 势能 1 静电力做的功等于电势能的减少量 wab epa epb静电力做正功 电势能减少静电力做负功 电势能增加2 电荷在某点的电势能 等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功3 电势能是相对的 须建立零势能参考面 电势能有正负之分 负值表示比零还要小 课堂训练 1 将带电量为6 10 6c的负电荷从电场中的a点移到b点 克服电场力做了3 10 5j的功 再从b移到c 电场力做了1 2 10 5j的功 则 1 电荷从a移到b 再从b移到c的过程中电势能共改变了多少 2 如果规定a点的电势能为零 则该电荷在b点和c点的电势能分别为多少 3 如果规定b点的电势能为零 则该电荷在a点和c点的电势能分别为多少 增加了1 8 10 5j epc 1 8 10 5j epc 1 2 10 5j epb 3 10 5j epa 3 10 5j 下列说法中正确的是 a 当两正点电荷相互靠近时 它们的电势能增大b 当两负点电荷相互靠近时 它们的电势能增大c 一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时 它们的电势能减小d 一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时 它们的电势能增大 abc 针对训练 电场力做正功 电势能减少 电场力做负功 电势能增加 知识链接 cd 针对训练 由动能定理可知 电荷的动能将增加5 10 6j d正确 根据功能关系 电荷的电势能将减少5 10 6j c正确 由于不知道电荷的初动能和初势能 所以a b错误 一个电荷只在电场力作用下从电场中的a点移到b点时 电场力做了5 10 6j的功 那么 a 电荷在b处时将具有5 10 6j的电势能b 电荷在b处将具有5 10 6j的动能c 电荷的电势能减少了5 10 6jd 电荷的动能增加了5 10 6j 将带电量为6 10 6c的负电荷从电场中的a点移到b点 克服电场力做了3 10 5j的功 再从b移到c 电场力做了1 2 10 5j的功 则 1 电荷从a移到b 再从b移到c的过程中电势能共改变了多少 2 如果规定a点的电势能为零 则该电荷在b点和c点的电势能分别为多少 3 如果规定b点的电势能为零 则该电荷在a点和c点的电势能分别为多少 增加了1 8 10 5j epc 1 8 10 5j epc 1 2 10 5j epb 3 10 5j epa 3 10 5j 针对训练 4 如图所示 在等量正点电荷形成的电场中 它们连线的中垂面ab上 有一电子 从静止开始由a运动到b的过程中 a b相对o对称 下列说法正确的是 a 电子的电势能始终增多b 电子的电势能始终减少c 电子的电势能先减少后增加d 电子的电势能先增加后减少 c o a b e e f f 做正功 做负功 电势能减少 电势能增加 针对训练 5 一带电油滴在匀强电场e中的运动轨迹如图虚线所示 电场方向竖直向下 若不计空气阻力 则此带电油滴从a运动到b的过程中 能量变化情况