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课件网) 1.4 电场力做的功 电势能 学习目标 01 02 电场力做功的特点 电势能 电场力做功与电势能变化的关系 03 电场力做功的特点 3 01 4 理论分析 回顾：重力做功的特点？ 对同一物体而言，与路径无关，只与初末位置高度差有关 在匀强电场E中，将+q0电荷沿不同的路径从A运动到B，请分别表示以下三种路径电场力做的功. A→B：W=+q0E·d A→C：W1=+q0E·d C→B：W2=0 W= W1+W2 =+q0E·d C→B：W2=0 W= W1+W2 =+q0E·d 6 若沿任意曲线移动，请表示从A到B电场力做的功. “微元法” Q P F Δd 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，与路径无关. W=q0E·d W = W1+W2 +···+ Wn = q0E·d1+ q0E·d2 +···+ q0E·dn = q0E(d1+ d2 +···+ dn ) = q0E·d d 电势能 7 02 8 1.在地面附近，物体从 A 运动到 B 的过程中，由于重力做功，物体的动能增加，增加的动能是由什么能转化而来？ 2.在静电场中，正电荷从 A 运动到 B 的过程中，由于电场力做功，电荷的动能增加，增加的动能是由什么能转化而来？ 9 理论分析 知识精讲 物体在重力场中由于在某个位置具有能量———重力势能 电荷在静电场中由于位置也会具有能量——— 电势能 类比 符号：Ep 单位：焦耳，J 标量：没有方向 系统性：放入电场中的电荷与电场组成的系统共有的 相对性：电势能是相对的，其大小与选定的参考点(零电势能位置)有关 变化量： Ep = Ep2-Ep1 (与零势能选取无关) 10 03 电场力做功与电势能变化的关系 重力做功与重力势能： WG=-Ep = Ep1-Ep2 类比 电场力做正功，电势能减小 电场力做功与电势能： WG>0， Ep1 > Ep2 WG<0， Ep1 < Ep2 W电=-Ep = Ep1-Ep2 W电>0， Ep1 > Ep2 W电<0， Ep1 < Ep2 电场力做负功，电势能增大 12 理论分析 练一练 + A B 正 - A B 负电荷从A点移到B点，静电力做____(正/负)功， EPA ___EPB ，电荷的电势能_____ (增加/减少) 正电荷从A点移到B点，静电力做____(正/负)功，EPA ___EPB ，电荷的电势能_____ (增加/减少) > 减少 负 < 增加 13 理论分析 练一练 思考：该电荷在A点的电势能是多少？ 从A到B电势能减少了3×10-7J 电场强度E=3×103N/C，AB沿电场线方向，长度L=0.1m，正电荷的电荷量为q=1.0×10-9C，请表示该过程中电场力做的功？电势能增加/减少了多少？ + A B WAB=FL=qEL=3×10-7J 需要规定零势能位置才能描述在A位置的电势能 14 理论分析 练一练 从A到B电势能减少了3×10-7J + A B WAB=FL=qEL=3×10-7J WAB = EpA-0 3×10-7J -3×10-7J 零势能位置可任意选取 若规定B位置为零势能点，则该电荷在A的电势能为：_____ 若规定A位置为零势能点，则该电荷在B的电势能为：_____ WAB = 0-EpB EpA = WAB → EpB = -WAB → 15 理论分析 知识精讲 + A B 电势能的大小：若规定电荷在B点的电势能为0，则电荷在A点的电势能数值上等于将电荷由A点移动到零势能位置时静电力所做的功WAB. 零势能位置的选取：通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地表面的电势能规定为0. 16 + 分别将试探电荷+q和-q从A点移动到无限远处，静电力做什么功？试探电荷的电势能怎样变化？ A +q由A到无穷远：静电力做____功，试探电荷电势能_____； 正 减少 -q由A到无穷远：静电力做____功，试探电荷电势能_____. 负 增大 判断： 2.正点电荷形成的电场中放入试探电荷，电势能一定为正. ( ) 1.带正电的试探电荷在正点电荷形成的电场中，电势能为正. ( ) 3.沿电场线方向移动正电荷，该电荷电势能增大. ( ) √ × × 17 理论分析 知识精讲 电势能是个标量，有正负 比较大小：-9J____5J < 正负代表大小，代表相对于在零势能位置电势能的高低（与重力势能类似） 我们 ... ...
