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课件网) 10.1 电势和电势能 第十章 静电场中的能量 教学目标 1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系 2.理解电势能、电势的概念,知道参考点的选取原则 3.知道电势的定义方法及其定义公式、单位 4.知道等势面的定义，知道电场线一定垂直于等势面 引入 重力做功有什么特点？ 与路径无关,由初末位置的高度差来决定 重力做功WG与重力势能变化的关系是什么？ 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 重力势能有何特点？ 重力势能是相对的,须选定零势能参考面 静电力做功的特点 如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B (1)静电力做的功为多少 静电力F=qE,静电力与位移夹角为θ,静电力对试探电荷q做的功W=F·|AB|cos θ=qE·|AM| 静电力做功的特点 如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B (2)若q沿折线AMB从A点移动到B点,静电力做的功为多少 在线段AM上静电力做的功W1=qE·|AM|,在线段MB上静电力做的功W2=0,总功W=W1+W2=qE·|AM| 静电力做功的特点 如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B (3)若q沿任意曲线从A点移动到B点,静电力做的功为多少 W=qE·|AM| 静电力做功的特点 如图所示,试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中,沿直线从A移动到B (4)由此可得出什么结论 电荷在匀强电场中沿不同路径由A点运动到B点,静电力做功相同。说明静电力做功与路径无关,只与初、末位置有关 对静电力做功特点的理解 (1)静电力对电荷所做的功,与电荷的初末位置有关,与电荷经过的路径无关。该结论适用于任何静电场 (2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动,无论带电体只受静电力作用还是受多个力作用,无论静电力做正功还是做负功,静电力做功的特点不变 静电力做功的特点 正是由于移动物体时重力做的功与路径无关，同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能，从而也使重力势能的概念具有实际的意义 电势能 由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能，可用EP表示 静电力做功与电势能变化的关系 电势能 A B 当正电荷在电场中从A点移动到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少（电势能转化为动能） 当正电荷在电场中从B点移动到A点时，静电力做负功，电荷的电势能增加（动能转化为电势能） 静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加 不管是正电荷，还是负电荷，只要电场力做正功，电势能就减小，反之增加。 电势能 以上情况中若为负电荷，结论还是一样的吗？ 静电力做功与电势能的变化量的关系 电势能 A B 根据动能定理 根据能量守恒，增加的动能等于减少的电势能 静电力做功等于电势能的减少量 电荷在某点处具有的电势能 A B 自A运动到B 电荷在某点的电势能，等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0， 或把电荷在大地表面上的电势能规定为0 电势能 若被移动电荷的极性、电荷量不同，对其电势能有何影响？ 电势能都要发生变化 若电荷所处电场发生变化，对位于其中的电荷的电势能有何影响 电势能要发生变化 若电场中没有电荷或者空间不存在电场，还有电势能吗？ 不会有电势能 电势能是电荷和电场这个系统所共有的 电势能 电势能 特点 理 解 系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的,是属于电荷和电场所共有的,我们习惯上说成电荷的电势能 相对性 电势能是相对的,其大小与选定的电势能为零的参考点有关。确定电荷的电势能,首先应确定参考点 标量性 电势能是标量,有正负但没有方向 计算 电荷在电场中某点的电势能,等于把它从该点移动到零电势能位置时静电力 ... ...
