第1节电场力做功与电势能.ppt

1、,试探电荷静止的放入电场中,将如何运动?,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。,什么能转换为动能的呢?,第2章 电势能与电势差,安顺市西秀区高级中学 曾家林,第1节 电场力做功与电势能,一、静电力做功的特点,W = F|AB| 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|,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,W

2、3 = q E x3, ,x1 + x2 + x3 +=?,X1,x2,4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？,5.如果移动负电荷，14结论又如何？,6. 静电力做功有什么特点？,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,与电荷的起始位置和,终止位置有关。,与初、末两点在电场线上的距离有关。,7. 这个结论适合于其它电场吗？,我们学过了什么物理量做功与路径无关,只与初末位置有关?,思考与讨论,回顾重力做功的特点是什么?,A,B,C,1.在这三次情况下,重力做功关系？,2.WG = m g h,3.可以引进重力势,能的概念,二、电势能,电场力做功与电势能有什么关系？（联

3、系重力做功与重力势能的关系）,电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。,物体被举高具有重力势能。,1、电荷在电场中具有电势能。,重力对物体做正功，物体的重力势能减小,2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小,重力对物体做负功，物体的重力势能增大,3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大,重力做多少功，物体重力势能就变化多少。,4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。,重力势能是相对的，与零势能面有关,5、电势能是相对的，与零电势能面有关,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。,重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性,6、电势能是电荷和电

4、场所共有的，具有系统性,7、电势能是标量,电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。,要想确定电荷q在B点的电势能,该怎么办?,( 提示:类似于重力势能的确定 ),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所做的功,设A点的电势能,点评:,1.确定电势能,首先要确定零电势能处.,2.电势能为负表示电荷在该处的电势能小于零电势能处.,尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异存在两种电荷,正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电

5、场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少,例1下图中MN为电场中某一条电场线方 向向右，在线取两点a、b 今将一电荷q 从a移到b则（ ） A.电场力做正功，q的电势能增加；B.电场力做负功，q的电势能增加；C.电场力做正功，q的电势能减少；D.电场力做负功，q的电势能减少。,C,例2：A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=410-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 10-7J，则 电场方向由AB还是BA？ 电荷在哪点时电势能大？大多少？,A,B,例3. 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,静电

6、力做功为,多少?电势能如何变化?若规定EPA=0,则EPB=?,什么是比值定义法?之前学过的什么物理量是通过它定义的?,取O点的电势能为零, 则:,EPA = q E L COS,讨论电势能与电荷的比值?,例2. 把 的试探电荷放在电场中的A点,具有 的电势能,求A点的电势.若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少?,点评:某点的电势与试探电荷无关,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,2. 公式:,3. 单位: 伏特 符号为V,1 V = 1 J/C,三. 电势,1. 定义:,1.沿着电场线方向,电势将怎样变化?,1. 电场线指向电势降低的方向,2.如何确定电场中某点的电势?,(提示:类比于电势能的确定.),1. 电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零. (通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),例3. 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势.,解:,设场外一点P的电势为,点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.,3.电势为负数时,负号表示方向吗?,1. 电场线指向电势降低的方向,2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零. (通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.),3.电势