物理：21《电场力做功与电势能》课件PPT(鲁科版选修31)(共17张PPT)

1、从能量的角度认识电场从能量的角度认识电场复习回顾复习回顾cosWF L 1 1、功的计算：、功的计算：2 2、重力做功的特点：、重力做功的特点：与路径无关与路径无关, ,由初末位置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定. .功是能量转化的量度！功是能量转化的量度！ 一个点电荷一个点电荷+q+q在匀强电场中从在匀强电场中从A A点移动到点移动到B B点，假设距离点，假设距离AB=dAB=d，根据根据W=FdW=Fd，电场力电场力F=qEF=qE，可得电场力对点电荷做功（不计重力可得电场力对点电荷做功（不计重力）E+AB+dW=qEd一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点在匀强电场中移动电荷时，

2、静电力做的功在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的与电荷经过的路径路径无关无关,只与电荷的只与电荷的起始起始位位置和置和终止终止位置有关。位置有关。B+CAF+q 则：则：W =qEd+0=qEd把正电荷沿不同路径从把正电荷沿不同路径从A A点移到点移到B B电场力做功？电场力做功？比如从比如从A-C-BA-C-BdlA-C:W = Flcos=qEdC-B:W =0做功的过程是一个能量转化的过程，做功的过程是一个能量转化的过程，那么电场力做功的过程是什么能转那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？化为什么能呢？二、电势能二、电势能 1、电荷在电场中而具有的能、电荷在电场中而具有

3、的能量就叫量就叫电势能电势能。（电势能与重力势能类似，所以（电势能与重力势能类似，所以必须选择零势能点，）必须选择零势能点，）2、零势能选取零势能选取：零势能点可以任意选，：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通常选地表面或无穷远地方做为零势能点正电荷从正电荷从A A点移到点移到B B点点时时, ,静电力做静电力做正功正功, ,电电荷的电势能荷的电势能减少减少. .正电荷从正电荷从B B点移到点移到A A点时点时, ,静电力做静电力做负功负功, ,即电荷克服静电力做即电荷克服静电力做功功, ,电荷的电势能电荷的电势能增增加加. .ABE+vABE+v如果是负电荷情况相同如果

4、是负电荷情况相同三、电场力做功与电势能的变化关系三、电场力做功与电势能的变化关系PBPAABEEW1 1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫电势能。叫电势能。 2 2、电场力对电荷做、电场力对电荷做正功正功，电荷的电势能，电荷的电势能减小减小 电场力对电荷做电场力对电荷做负功负功，电荷的电势能，电荷的电势能增大增大 电场力做的功等于电势能的电场力做的功等于电势能的减少量减少量 例例1. 1. 如图如图, ,在场强在场强 的匀强电场中的匀强电场中, ,点电荷点电荷q=+1cq=+1c从从A A移动到移动到B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,电场电场力

5、做功为多少力做功为多少? ?电势能如何变化电势能如何变化? ?CNE310电荷在电荷在B B点具有的电势能多大？点具有的电势能多大？电势能减少电势能减少JWAB310EqFAB设设A A点的电势能点的电势能0PAEWAB = EPAEPB =103JJJWEEABPAPB3310100电势能为负表示的电势能为负表示的物理意义是什么？物理意义是什么？+若设若设B点的电势能点的电势能EPB=0，电荷在，电荷在A点的电势点的电势能又多大？能又多大？ 电荷在某点的电势能，等于静电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置电力把它从该处移动到零势能位置所做的功所做的功电势能为电势能为负负表示

6、电荷在该处的电势能比零还要小表示电荷在该处的电势能比零还要小4 4、电势能是电荷和电场所共有的，具有、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性系统性3 3、电势能是、电势能是相对相对的，与零电势能面有关的，与零电势能面有关5 5、电势能是、电势能是标量标量重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的作用电场中，电场力：电荷之间的作用力力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep= mgh有电场力就有相应的能，叫电势能有电场力就有相应的能，叫电势能EPEp由物体和地面间的相对位置决定由物体和地

7、面间的相对位置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加重力做负功，重力势能就增加WW重重 = E= EP1P1-E-EP2P2WW电电 = E= EPAPA-E-EPBPB课堂训练课堂训练1 1、将带电量为、将带电量为6 61010-6-6C C的负电荷从电场中的的负电荷从电场中的A A点移点移到到B B点，克服电场

8、力做了点，克服电场力做了3 31010-5-5J J的功，再从的功，再从B B移移到到C C，电场力做了，电场力做了1.21.21010-5-5J J的功，则的功，则（1 1）电荷从）电荷从A A移到移到B B，再从，再从B B移到移到C C的过程中电势能的过程中电势能共改变了多少？共改变了多少？（2 2）如果规定）如果规定A A点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在B B点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？（3 3）如果规定）如果规定B B点的电势能为零，则该电荷在点的电势能为零，则该电荷在A A点点和和C C点的电势能分别为多少？点的电势能分别为多少？增

9、加了增加了1.81.81010-5-5J J. E EPCPC=1.8=1.81010-5-5 J J E EPCPC=-1.2=-1.21010-5-5 J JE EPBPB=3=31010-5-5 J J E EPAPA= -3= -31010-5-5 J J 小结一、静电力做功的特点：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）二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能）1 1、静电力做的功等于电势能的减少量：、静电力做的功等于电势能的减少量： WWABAB=E=EPAPA-E-EPBPB 静电力

10、做正功，电势能减少静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加静电力做负功，电势能增加2 2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移、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动到零势能位置时所做的功3 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。、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电势能有正负之分，负值表示比零还要小2、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆杆0.3m处有一固定的点电荷处有一固定的点电荷Q，A、B是细杆上的两是细杆上的两点，点点，点A与与Q、点、点B与与Q的连线与杆的夹角均为