电场力做功与电势PPT学习教案

1、会计学1电场力做功与电势电场力做功与电势核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第1节节电电场场力力做做功功与与电电势势能能课前自主学案课前自主学案第1页/共31页课前自主学案课前自主学案一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点1电场力做功与电荷经过的电场力做功与电荷经过的_无关，只与无关，只与电荷的电荷的_有关有关2在匀强电场中，电场力做的功为在匀强电场中，电场力做的功为W _.其中其中d为电荷的始末位置为电荷的始末位置_的距离的距离.路径路径始末位置始末位置qEd沿电场线方向上沿电场线方向上第2页/共31页思考感悟思考感悟夏天的雨季，电闪雷鸣，被雷击毁的动

2、物、植夏天的雨季，电闪雷鸣，被雷击毁的动物、植物、建筑物等常见诸报端，说明雷电蕴藏着巨物、建筑物等常见诸报端，说明雷电蕴藏着巨大的能量美国科学家富兰克林就曾经收集过大的能量美国科学家富兰克林就曾经收集过雷电，不幸被雷电击伤你知道从天而降的闪雷电，不幸被雷电击伤你知道从天而降的闪电能否做功吗？电能否做功吗？提示：提示：从天而降的闪电是电荷在电场力的作用从天而降的闪电是电荷在电场力的作用下进行的，电场力对电荷做了功，因此说闪电下进行的，电场力对电荷做了功，因此说闪电做了功做了功第3页/共31页二、电势能二、电势能1定义：电荷在电场中某点的电势能等于把定义：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移

3、到选定的电荷从这点移到选定的_的过程中的过程中_所做的功所做的功.2相对性：电势能的大小与选取的相对性：电势能的大小与选取的_有关有关.3与电场力做功的关系：与电场力做功的关系：_.即：电场力对电荷做正功，电势能即：电场力对电荷做正功，电势能_ 电场力对电荷做负功，电势能电场力对电荷做负功，电势能_ 参考点参考点电场力电场力参考点参考点WEp减小减小增大增大第4页/共31页核心要点突破核心要点突破一、电场力做功与电势能变化的关系一、电场力做功与电势能变化的关系1电场力做功的特点电场力做功的特点电场力对电荷所做的功，只与电荷的初末位置电场力对电荷所做的功，只与电荷的初末位置有关，与电荷的运动路径

4、无关有关，与电荷的运动路径无关2电场力做功正负的判断电场力做功正负的判断第5页/共31页(1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时电场力做负功钝角时电场力做负功(2)若电场力是变力，当电场力方向与电荷运若电场力是变力，当电场力方向与电荷运动方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为动方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功钝角时，电场力做负功3电场力做功与电势能变化的关系电场力做功与电势能变化的关系第6页/共31页(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电电场

5、力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现电势能的变化只有通过电场力做功才能实现电场力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化场力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化为其他形式的能，电荷克服电场力做了多少功为其他形式的能，电荷克服电场力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能，也就，就有多少其他形式的能转化为电势能，也就是说，静电力做功是电势能转化为其他形式的是说，静电力做功是电势能转化为其他形式的能的量度能的量度第7页/共31页(2)电场力做功的绝对值一定等于电势能变化的电场力做功的绝对值一定等于电势能变化的绝对值绝对值电场力做正功电场力做正功W，电势能一定减少，电

6、势能一定减少W.电场力做负功电场力做负功W，电势能一定增加，电势能一定增加W.特别提醒：特别提醒：(1)以上关系既适用于匀强电场，也以上关系既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，既适用于正电荷，也适用适用于非匀强电场，既适用于正电荷，也适用于负电荷于负电荷(2)电势能的变化与零势能点的选取无关电势能的变化与零势能点的选取无关第8页/共31页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1只受到电场力作用的电荷，下列说法正确只受到电场力作用的电荷，下列说法正确的是的是()A顺着电场线运动的电荷的电势能一定减少顺着电场线运动的电荷的电势能一定减少B逆着电场线运动的电荷的电势能一定增加逆着

7、电场线运动的电荷的电势能一定增加C若电场力对电荷做正功，则电荷动能一定若电场力对电荷做正功，则电荷动能一定增加增加D若电场力对电荷做负功，则电势能一定减若电场力对电荷做负功，则电势能一定减少少第9页/共31页解析：解析：选选C.电势能的变化是由电场力做功的情电势能的变化是由电场力做功的情况决定的当电场力做正功时，电势能减少；况决定的当电场力做正功时，电势能减少；当电荷克服电场力做功时，电势能增加题目当电荷克服电场力做功时，电势能增加题目虽然已知电荷顺着电场线或逆着电场线运动，虽然已知电荷顺着电场线或逆着电场线运动，但是电荷受到的电场力与速度间的关系仍不确但是电荷受到的电场力与速度间的关系仍不确

8、定，故电场力做功情况不确定，因而电势能的定，故电场力做功情况不确定，因而电势能的变化情况也不确定由于电荷仅受到电场力作变化情况也不确定由于电荷仅受到电场力作用，电场力的功即为合外力的功根据动能定用，电场力的功即为合外力的功根据动能定理可知，若电场力做正功，则动能增加，电势理可知，若电场力做正功，则动能增加，电势能减少；若电场力做负功，则动能减少，电势能减少；若电场力做负功，则动能减少，电势能增加能增加第10页/共31页二、对电势能的理解二、对电势能的理解1电势能的特点电势能的特点(1)电势能是电荷和电场共同所有的，通常的说电势能是电荷和电场共同所有的，通常的说法：电荷的电势能法：电荷的电势能(

9、2)电势能具有相对性，选取不同的零电势能点电势能具有相对性，选取不同的零电势能点,电荷在同一位置处的电势能一般不同，一般电荷在同一位置处的电势能一般不同，一般情况下，选无限远处或大地作为零电势能点情况下，选无限远处或大地作为零电势能点(3)电势能是标量，但有正负，正值表示该点的电势能是标量，但有正负，正值表示该点的电势能比零电势能大，负值表示该点电势能比电势能比零电势能大，负值表示该点电势能比零电势能小零电势能小第11页/共31页2电势能和重力势能的类比电势能和重力势能的类比电势能电势能重力势能重力势能电场中的电荷具有势电场中的电荷具有势能能电势能电势能重力场中的物体具有势重力场中的物体具有势

10、能能重力势能重力势能电场中同一位置上不同电场中同一位置上不同电荷量电荷的电势能不电荷量电荷的电势能不同同重力场中同一位置上不重力场中同一位置上不同质量物体的重力势能同质量物体的重力势能不同不同电场力做正功时，电势电场力做正功时，电势能减少；电场力做负功能减少；电场力做负功时，电势能增加时，电势能增加重力做正功时，重力势重力做正功时，重力势能减少；重力做负功时，能减少；重力做负功时，重力势能增加重力势能增加第12页/共31页电势能电势能重力势能重力势能只有电场力做功，才会只有电场力做功，才会引起电势能的变化引起电势能的变化只有重力做功，才会引只有重力做功，才会引起重力势能的变化起重力势能的变化选

11、取不同的零势能参考选取不同的零势能参考点，同一电荷电势能不点，同一电荷电势能不同，但电荷在电场中两同，但电荷在电场中两点间的电势能差值却与点间的电势能差值却与零势能参考点的选取无零势能参考点的选取无关关选取不同的零势能参考选取不同的零势能参考面，同一物体重力势能面，同一物体重力势能不同，但物体在重力场不同，但物体在重力场中两点间的重力势能差中两点间的重力势能差值却与零势能参考面的值却与零势能参考面的选取无关选取无关第13页/共31页3.电势能大小的判断方法电势能大小的判断方法(1)场源电荷判断法场源电荷判断法离场源正电荷越近，正试探电荷的电势能越大离场源正电荷越近，正试探电荷的电势能越大,负试

12、探电荷的电势能越小负试探电荷的电势能越小离场源负电荷越近，正试探电荷的电势能越小离场源负电荷越近，正试探电荷的电势能越小,负试探电荷的电势能越大负试探电荷的电势能越大(2)电场线法电场线法第14页/共31页正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大增大负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小减小第15页/共31页(3)做功判断法做功判断法无论正、负电荷

13、，电场力做正功，电荷将从电无论正、负电荷，电场力做正功，电荷将从电势能较大的地方移向电势能较小的地方反之势能较大的地方移向电势能较小的地方反之,如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方势能较小的地方移向电势能较大的地方第16页/共31页即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2(2011年宁德高二检测年宁德高二检测)如图如图211所示，所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把三点，分别把q和和q的试探电荷依次放的试探电荷依次放在三点上，关于它所具有的电势

14、能的正确说法在三点上，关于它所具有的电势能的正确说法是是()图图211第17页/共31页放上放上q时，它们的电势能时，它们的电势能EAEBEC放上放上q时，它们的电势能时，它们的电势能EAEBEBEC放上放上q时，它们的电势能时，它们的电势能EAEBEBEC.放上放上q时，电荷从位时，电荷从位置置ABC，外力需克服电场力做功，电荷，外力需克服电场力做功，电荷的电势能应增大，即的电势能应增大，即EAEBEC.第19页/共31页 如图如图212所示，在场所示，在场强为强为E的匀强电场中有相距为的匀强电场中有相距为L的的A，B两点，连线两点，连线AB与电场线与电场线的夹角为的夹角为，将一电荷量为，将

15、一电荷量为q的正的正电荷从电荷从A点移到点移到B点，若沿直线点，若沿直线AB移动该电荷移动该电荷,电场力做的功电场力做的功W1_；若沿路径；若沿路径ACB课堂互动讲练课堂互动讲练电场力做功的计算电场力做功的计算图图212第20页/共31页移动该电荷，电场力做的功移动该电荷，电场力做的功W2_；若沿曲线若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功移动该电荷，电场力做的功W3_.由此可知电荷在电场中移动时，由此可知电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是电场力做功的特点是_【精讲精析】【精讲精析】直线直线AB，路径，路径ACB，曲线，曲线ADB在电场线上的投影在电场线上的投影BCLcos，因此沿，因此沿着

16、这三条线由着这三条线由A点运动到点运动到B点，电场力做的功点，电场力做的功都是都是qELcos.第21页/共31页【答案】【答案】qELcosqELcosqELcos只只与初、末位置有关，与路径无关与初、末位置有关，与路径无关【方法总结】【方法总结】电场力做功的计算问题可类比电场力做功的计算问题可类比重力做功的计算，一般有两种方法重力做功的计算，一般有两种方法(1)若电若电场力为恒力，则可用功的定义式场力为恒力，则可用功的定义式WFscos计算计算(2)若电场力为变力，则可用动能定理若电场力为变力，则可用动能定理结合电场力做功特点计算结合电场力做功特点计算第22页/共31页 (2011年福州高

17、二检测年福州高二检测)如图如图213，匀，匀强电场中带电荷量为强电场中带电荷量为q的电荷从的电荷从B运动到运动到A，电场力做功，电场力做功WE1.6103 J(A点定为零势能位置点定为零势能位置)，问：，问：(1)B点的电势能为多少？点的电势能为多少？(2)若将电荷改为带电荷量为若将电荷改为带电荷量为q的负电荷，其他的负电荷，其他条件不变，条件不变，B点的电势能又为多少？点的电势能又为多少？电势能的计算电势能的计算图图213第23页/共31页【精讲精析】【精讲精析】(1)电荷从电荷从B向向A运动，当电荷运动，当电荷带正电时，电荷受力与运动方向相同，电场力带正电时，电荷受力与运动方向相同，电场力

18、做正功，电势能减少因为做正功，电势能减少因为WE1.6103 J，所以，所以Ep1.6103 J；又因为；又因为EA0，所以，所以B点的电势能为点的电势能为EB1.6103 J.(2)当电荷带负电时，电荷受力与运动方向相反当电荷带负电时，电荷受力与运动方向相反,电场力做负功，电势能增加因为电场力做负功，电势能增加因为WE1.6103 J，所以，所以Ep1.6103 J；又因为；又因为EA0，所以，所以EB1.6103 J.第24页/共31页【答案】【答案】(1)1.6103 J(2)1.6103 J【方法总结】【方法总结】分析这类题目时，一定要确定分析这类题目时，一定要确定零势能位置，然后判断

19、电场力的做功情况，最零势能位置，然后判断电场力的做功情况，最后根据电场力做功跟电势能变化的关系解决问后根据电场力做功跟电势能变化的关系解决问题题第25页/共31页 (2011年济南高二单元检测年济南高二单元检测)一带电油滴一带电油滴在匀强电场在匀强电场E中的运动轨迹如图中的运动轨迹如图214中虚中虚线所示，电场方向竖直向下若线所示，电场方向竖直向下若不计空气阻力，则此带电油滴不计空气阻力，则此带电油滴从从a运动到运动到b的过程中，能量变的过程中，能量变化情况为化情况为()A动能减小动能减小B电势能增加电势能增加电场中的功能关系应用电场中的功能关系应用图图214第26页/共31页C动能和电势能之

20、和减少动能和电势能之和减少D重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加【思路点拨】【思路点拨】解决此题应注意三点：解决此题应注意三点：(1)只有电场力做功时，动能与电势能相互转只有电场力做功时，动能与电势能相互转化且总量保持不变化且总量保持不变(2)只有重力做功时，动能与重力势能相互转只有重力做功时，动能与重力势能相互转化且总量保持不变化且总量保持不变(3)若电场力与重力同时做功，动能、电势能若电场力与重力同时做功，动能、电势能及重力势能相互转化，且总量保持不变及重力势能相互转化，且总量保持不变第27页/共31页【自主解答】【自主解答】由于曲线运动的轨迹向合外力由于曲线运动的轨迹向合外力的方向弯曲，由轨迹可判定带电油滴受到的电的方向弯曲，由轨迹可判定带电油滴受到