教科版高中物理必修第三册第一章静电场4电场力的功电势能课件

知识点1电场力做功的特点4

电场力的功电势能知识清单破1.特点:在匀强电场中,电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关,而与

路径无关。2.公式:在匀强电场中,电场力做的功W=qEd,其中d为沿电场线方向的位移。1.概念:电荷在电场中具有的势能叫作电势能,用Ep表示。2.大小:电荷在电场中某点的电势能的大小等于将电荷从该点移到零电势能位置电场力所做

的功。3.系统性:电势能是放入电场中的电荷与电场组成的系统共有的,它既与电荷有关,也与电场

有关。4.标量性:电势能是标量,没有方向。在国际单位制中,它的单位是焦耳,用符号表示为J。5.相对性:电势能的数值与零电势能位置的选取有关,通常取无穷远处或大地为零电势能的位

置。电势能为正值表示电势能大于电荷在零电势能点的电势能,电势能为负值表示电势能小

于电荷在零电势能点的电势能。知识点2电势能1.规律:电场力做正功,电荷的电势能减少;电场力做负功,电荷的电势能增加。电场力做的功

等于电势能的减少量。2.公式:WAB=EpA-EpB=-ΔEp。知识点3电场力做功与电势能变化的关系1.如果没有选取电势能零点,我们可以判断电荷在某点的电势能是多少吗?2.电荷在电场中某两点间移动的过程中,电势能的变化与电势能零点的选取有关吗?3.电场力对正电荷做正功,正电荷的电势能怎样变化?电场力对负电荷做正功,负电荷的电势

能又如何变化?知识辨析一语破的1.不可以。电势能与电势能零点的选取有关,因此它只具有相对意义,即相对于电势能零点而

言电荷在某点具有多少电势能。2.无关。电荷在电场中某两点间移动的过程中,电势能的变化与在这两点间移动的过程中电

场力所做的功数值相等,与电势能零点的选取无关。3.无论正电荷还是负电荷,电场力做正功,电荷的电势能减少;电场力做负功,电荷的电势能增

加。关键能力定点破定点1电势能大小的判断方法判断角度判断方法做功电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增大电场线方向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

渐增大。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

渐减小能量守恒在电场中,若只有电场力做功,电荷的动能和电势能相互转化,若动能增大,则电势能减小,反之,电势能增大1.电场力做功的计算(1)匀强电场中,W=qELcosθ,其中θ为电场力与位移间的夹角;或W=qEd,d为沿电场线方向的

位移。(2)非匀强电场中,可以根据动能定理计算。2.电场中的功能关系(1)电荷电势能的变化只与电场力做功有关,与其他力是否做功无关。电场力做的功等于电

势能的减少量,即W电=-ΔEp。(2)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变;若只有电场力和重力做功,电势能、重力

势能、动能之和保持不变。(3)除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化量,即W除重力外=ΔE。根据动能定点2电场中的功能关系定理计算时,有W电场力+W其他力=ΔEk。如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面下滑,

已知在金属块下滑的过程中动能增加了12J【1】,金属块克服摩擦力做功8J【2】,重力做功24J

【3】,则以下判断正确的是(

)

A.金属块带负电B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的电势能减少4JD.金属块的机械能减少12J典例D

信息提取

【1】该过程中合力做功为12J。【2】摩擦生热为8J。【3】重力势能减少24J。思路点拨

由于不知道电场力的大小和方向,不能直接由功的定义求电场力做的功,但可以

由动能定理间接地求电场力做的功【4】。除重力外其他力做的功等于金属块机械能的变化

【5】。解析

金属块下滑的过程中动能增加了12J,则合力做功12J(由【1】得到),其中包括重力、

摩擦力和电场力做功,摩擦力做功Wf=-8J,重力做功WG=24J,所以可得电场力做功WF=-4J(由

【4】得到),电场力做负功,电势能增加4J;由金