第1节电场力做功与电势能.ppt

第一节电场力做功与电势能,第二章电势能与电势差,复习回顾,1、功的计算：,2、重力做功的特点：,(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,(3)重力做功WG与重力势能变化的关系,(2)重力势能是相对的,须选定零势能参考面,功是能量转化的量度！,重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加,一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,将如何运动?动能如何变化？（不计重力）,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.,问题:从动能增加,我们会想到什么呢?,一、电场力做功的特点,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,只与电荷的起始位置和终止位置有关，。,对于非匀强电场也适用,B,+,M,A,F,q,+,WAB=F|AB|cos=qE|AM|,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？,重力做功与路径无关，有一个重力势能与之对应；电场力做功也与路径无关，应该也有一个什么势能与之相对应？物理上称之为电势能,二、电势能,1、电荷在电场中而具有的能量就叫电势能。,（电势能与重力势能类似，所以必须选择零势能点，）,2、零势能选取：零势能点可以任意选，通常选地表面或无穷远地方做为零势能点。,电荷在某点的电势能，数值上等于把电荷从该位置移动到零势能位置电场力所做的功,EpA=WA-O,例1.如图,在场强的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?,电荷在B点具有的电势能多大？,电势能减少,A,B,若设A点的电势能,+,电势能为负表示的物理意义是什么？,若设B点的电势能EPB=0，电荷在A点的电势能又多大？,电场力做功和电势能变化有什么关系？,电势能为负，表示电荷在该处的电势能比零还要小.,4、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性,3、电势能是相对的，与零电势能面有关,5、电势能是标量,正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少.,正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.,如果是负电荷情况相同,三、电场力做功与电势能的变化关系,1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。,2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,电场力做的功等于电势能的减少量,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：电场对电荷的作用力,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由电荷在电场的相对位置决定,W重=EP1-EP2,W电=EPA-EPB,课堂训练,1、将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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1.810-5J.,EPC=1.810-5J,EPC=-1.210-5J,EPB=310-5J,EPA=-310-5J,2、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q，A、B是细杆上的两点，点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为37。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A点时加速度为零，速度为3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。,a=2g=20m/s2vB=5m/s,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1、电荷在某点的电势能，等于把该电荷从该点移动到零势能位置时电场力所做的功2、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