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课件网) 第二章 电势能与电势差 2.1 电场力做功与电势能 在电场强度为E的匀强电场中的A点，由静止释放一个电荷量为q的正点电荷，点电荷受到的重力忽略不计，问：点电荷将受到什么力的作用？将如何运动？此力做功了吗？ E · · A B F 新课讲授 C E 情景一：在匀强电场中，将电荷q从A沿直线移至B: A B + q F 问题：静电力做功多少？ 分析结果： 一、电场力做功的特点 新课讲授 C E A B 情景二：在匀强电场中，将电荷q从A沿折线移至B: 对AC: 对CB: 对全程: + q F 问题：静电力做功多少？ 分析结果： 新课讲授 情景三：在匀强电场中，将电荷q从A沿曲线移至B: C E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F … … C X1 X2 X3 AC 新课讲授 【探究归纳】静电力做功的特点 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，仅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。 该结论对于非匀强电场也是适用的。 什么力做功还有这个特点？ 新课讲授 我们知道，功是能量转化的量度，一个力做功必定带来相应的能量转化，因此，电场力做功，肯定也有能量发生转化，那是什么能发生了变化呢？ 物体在重力场中具有重力势能，同样的，电荷在电场中也具有势能，这种势能就叫做电势能。 新课讲授 1.定义：电荷在电场中具有的势能叫电势能。 二、电势能(Ep) 重力做功引起了重力势能的改变，重力做功与重力势能的改变有何关系？ 2.单位：J 3.电势能是标量。 新课讲授 重力做功与重力势能改变的关系 重力做功等于重力势能的减少量 电场力做功同样引起了电势能的改变，电场力做功与电势能的改变有什么关系？ 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 新课讲授 A B C h1 h2 mg E A B d1 q C d2 新课讲授 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。 电场力做功等于电势能的减少量 WAB = EPA - EPB = -ΔEP 4.电场力做功与电势能的变化关系 新课讲授 E=200V/m A B dAB=10cm q=1C C dAC=15cm F 结论：电荷在电场中某点的电势能，等于电场力把它从该点移到零势能点所做的功。 新课讲授 (2)电势能是标量，但有正负。 电势能为正，说明该点的电势能比零势能点的大 电势能为负，说明该点的电势能比零势能点的小 电势能(Ep)的特点 (1)电势能是相对的，其数值与零势能点的选择有关，通常选地面或无穷远处作为零势能点。 (3)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。 新课讲授 E q F · · 例1. 如图,在场强E=103 N/C 的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,求： （1）电场力做功为多少 电势能如何变化 （2）当B点为零势能点时，电荷在A点具有的电势能又多大？ （3）当A点为零势能点时，电荷在B点具有的电势能多大？ A B + 课堂练习 C 课堂练习 2.下图中MN为电场中某一条电场线，方向向右，在电场线上取两点a,b，今将电荷量为+q的电荷从a移到b，则（ ） M N a b C 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 课堂练习 名称 大小 变化原因 做功与势能变化的关系 性质 重力势能和电势能类比 重力势能 电势能 物体在某点的重力势能等于重力把它从该点移动到零势能位置所做的功。 电荷在某点的电势能等于电场力把它从该点移动到零势能位置所做的功。 只有重力做功才会引起重力势能的变化。 只有电场力做功才会引起电势能的变化。 重力做正功，重力势能减少； 重力做负功，重力势能增加； 重力做的功等于重力势能的减少量； WG=Ep1-Ep2=--ΔEP 电场力做正功，电势能减少； 电场力做负功，电势能增加； 电场力做的功等于 ... ...
