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课件网) 第十章 静电场中的能量 第1节 电势能和电势 02 03 01 主题(二) 电势能 主题(一) 电场力做功 第1节 电势能和电势 目录 CONTENTS 主题(三) 电势 04 主题(四) 电场的基本性质 E A B F 仅在电场力作用下电荷做_____运动，试探电荷的_____能增加，什么_____能减小？ 动 加速 这种能肯定和电场力做功有关 新课引入:试分析电荷在匀强电场中运动的能量变化？ + + 第一部分 电场力做功 一、电场力做功 F + W甲= 沿甲路径电场力做功: 丙 B A 甲 乙 F·Lcosθ L W乙= 沿乙路径电场力做功: F·Lcosθ 沿丙路径电场力做功: F·Lcosθ W丙= 1.匀强电场: F·Lcosθ W= 2.特点:与路径无关， 只与电荷的初、末位置有关。 注意: 对于非匀强电场也适用 E =qE·Lcosθ A B 乙 丙 甲 mg h d =qE·d WG= mgh 第二部分 电势能 qE + 重力做正功 重力势能减小 动能增加 电场力做正功 动能增加 势能减小 电 二、电势能EP 重力场 mg 1.定义: 电荷在电场中具有的势能 电场力做正功，电势能减少； 2.特点: 反之电势能增加。 A B 电势能减少量 W电= EkB-EkA EPA-EPB WAB= EPA-EPB = =-ΔEP 【典例1】如图所示为方向向下的匀强电场．两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从O点以相同速度射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条曲线所示．a、b、c为曲线上的三个点，其中b点与O点连线与电场线垂直．若不计重力，则( ) A．M带负电荷，N带正电荷 B．M带正电荷，N带负电荷 C．N在从O点运动至a点的过 程中克服电场力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 BD FN FM S 二、电势能EP 1.定义: 电荷在电场中具有的势能 电场力做正功，电势能减少； 2.特点: 反之电势能增加。 WAB= EPA-EPB 思考1：电荷在A点的电势能EPA具体值怎么计算呢？ 若取B点为参考点 ∴EPB=0 则EPA= WAB 3.大小: EPA= WAB (B点为参考点) qE + 电场力做正功 动能增加 势能减小 电 A B EkB-EkA EPA-EPB = 电势能减少量 =-ΔEP W电= =3×10-4 J =3×10-4 J 【典例2】将一带负电的电荷，从电场中的A点移到B点，克服电场力做功6×10-4J，再从B 移到C，电场力做功9×10-4J，则 (1)若以A点为零电势能点，B、C两点的电势能 各为多少 A、C间的电势能之差为多少？ (2)若以B点为零电势能点，A、C两点的电势能 各为多少 A、C间的电势能之差为多少？ 解: 6×10-4 J (1)EPB= WBA= =-9×10-4 +6×10-4 EPC= WCA= WCB+WBA EPA-EPC= 0-(-3×10-4) (2)EPA= WAB= -6×10-4 J -9×10-4 J EPC= WCB= EPA-EPC= -6×10-4 -(-9×10-4） 电势能的差值与参考点无关 =-3×10-4 J 二、电势能EP 1.定义: 电荷在电场中具有的势能 电场力做正功，电势能减少； 2.特点: 反之电势能增加。 2qE E A 零势能点 O qE q L 2q B + S q + qE EPA= WA0 =qEL EPA/= WA0/ =2qEL EPB= WB0 =-qES WAB= EPA-EPB 3.大小: EPA= WAB (B点为参考点) =-ΔEP ①参考点任意选取，一般取无穷远或大地， 任意电荷在参考点EP为零。 注意 ②EP由电荷与电场共同决定。 ③EP是个相对值，与参考点有关 有正负， 标量， 4.标矢性: 正负表大小 ④EP的差值跟参考点的选取无关 思考2：功能是什么关系？ 电场力做功 功是能量转化的量度 电势能减小量 重力做功 重力势能减小量 弹力做功 弹性势能减小量 合外力做功 动能增加量 系统机械能增加量 滑动摩擦力做功 系统内能增加量 除重力、弹力以外的合力做功 【典例3】(多选)一带电小球从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功为3 J，静电力做功为1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则下列判断正确的是( ) A．a点动能比b点小3.5 J B．a点重力势能比b点大3 J C．a点电势能比b点小0.5 J D．a点机械能比b ... ...
