(课件网) 第一章 静电场 第 4 节 电场力的功 电势能 1.知道电场力做功的特点 2.掌握电势能的概念 3.理解电场力做功和电势能变化的关系 教学目标 新课导入 把质量为m的物体沿着不同路径从A到B,重力做功是相等的。 新课导入 一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置受力也是一定的,静电力做功是否也具有这一特点? E 1.将电荷q从A沿直线移至B: A B + q F 一、电场力做功的特点 W=Eq·AB M E 2.将电荷q从A沿斜线移至B: A B + q F 一、电场力做功的特点 W=Eq·AB ·cosθ= Eq ·AM M E A B 3.将电荷q从A沿折线移至B: 对AM: 对MB: 对全程: + q F + q F 一、电场力做功的特点 W1=Eq ·AM W=W1+W2=Eq ·AM 4.将电荷q从A沿曲线移至B: M E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F … … M x1 x2 x3 一、电场力做功的特点 x1+x2+x3+…=AM W1=Eq· x1 W2=Eq· x2 W3=Eq· x3 W=W1 +W2 + W3 + …=Eq· AM 电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢? 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点位置有关. 该结论对于非匀强电场也是适用的. 5.结论: 一、电场力做功的特点 h 回顾重力做功的特点 A B C mg mg mg 1.在这三种情况下重力做功的关系? 3.可以引进重力势能的概念。 2. 二、电势能 重力做正功 重力势能减小,动能增加 二、电势能 类比的思维 电场力做正功 电荷的动能增加,动能从何而来? 电场中某种势能转化而来! 1.定义:电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能,用Ep 表示。 二、电势能 2.电势能是放入电场中的电荷与电场组成系统共有的,它既与电荷有关,也与电场有关 E 3.标量,没有方向 4.单位:焦耳,符号:J 重力做的功等于重力势能的减少量 静电力做的功等于电势能的减少量 A B E + 三、电场力做功与电势能变化的关系 A B + + A B - - 负电荷逆着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 电场力做功改变电势能 正电荷顺着电场线移动,电场力做正功,电势能减少 正电荷逆着电场线移动,电场力做负功,电势能增加 负电荷顺着电场线移动,电场力做负功,电势能增加 A B E + 设EpB =0 电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或者把电荷在大地表面的电势能规定为0. 一、电场力做功的特点: 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) 三、电场力做功与电势能变化的关系 1、电场力做的功等于电势能的减少量: WAB=EpA-EpB 电场力做正功,电势能减少 静电力做负功,电势能增加 2、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 课堂小结 ... ...