物理：《电场力做功与电势能》.ppt

1、电场力做功与电势能,从能量的角度认识电场,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.,(2)重力做功WG与重力势能变化的关系,(3)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?,B,+,M,A,F,q,+,把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？,探究一、静电力做功的特点,W = F|AB|

2、cos,= q E|AM|,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:,W1 = q E |AM|,对MB:,W2 = 0,对全程:,W = W1 + W2= q E|AM|,探究一、静电力做功的特点,3.将电荷q从A沿曲线移至B:,W = W1 + W2 + W3 + = q E|AM|,W1 = q E x1,W2 = q E x2,W3 = q E x3, ,x1 + x2 + x3 +=?,X1,x2,探究一、静电力做功的特点,微元法,说一说： 静电力做功有什么特点？,在电场中移动电荷时,静电力做的功,与电荷经过的路径无关,与电荷的起始位置和,终点位置有关

3、。,此特点对匀强电场和非匀强电场都适用。,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 什么能转化为什么能呢？,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,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改变量的负值,WAB=EPA-EPB=-E,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

4、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,设A点的电势能,WAB = EPAEPB =103J,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 电势能由电荷和电场共同决定，数值上等于从零势能点移动到该位置电场力做功的负值,3、电势能是相对的，与零电势能面有关,5、电势能是标量,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,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