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课件网) §1 电势能和电势 人教版(2019)必修 第三册 第十章 静电场中的能量 贰 静电力做功的特点 叁 电势能 肆 电势 目 录 壹 新课引入 必修三 伍 课堂练习 新课引入 壹 一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用，它在电场中由A点运动到B点时,静电力做了正功WAB，由动能定理可知，该电荷的动能增加了WAB，从能量转化的角度思考，物体动能增加了，意味着另外一种形式的能量减少了。这是一种什么形式的能量呢？ 思考与讨论： 静电力做功的特点 贰 一个质量为m的物体在地面某位置所受的重力是一定的，不管他怎样运动，其所受重力的大小都等于mg，方向竖直向下；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所受的静电力也是一定的，不管他怎样运动，其所受静电力的大小都等于qE，方向电场强度E的方向相同。重力做功具有跟路径无关的特点，静电力做功是否也具有这一特点？ 思考与讨论： 1.将正的检验电荷q分别沿直线和折线从A移至B，求电场力所做的功的表达式。 ①沿直线A-B：WAB ＝Fcosθ|AB|＝qEcos θ|AB| ＝ qE|AM| ②沿折线A-M-B： 对AM：W1 = q E ·|AM| 对MB：W2 = 0 全程静电力对 q 所做的功WAMB = W1 + W2= q E·|AM| F E A B M · · q θ 2.将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力所做的功的表达式。 把曲线分成无数小段，每一小段中，设想 q 都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到达终点。各小段沿垂直电场方向运动时，静电力是不做功的，各小段沿电场方向移动的位移之和等| AM| ，q 沿任意曲线从 A 点移动到 B 点静电力所做的功也是W＝qE|AM|。 静电力做功与路径无关,由初末位置来决定. 做功的过程是一个能量转化的过程。 重力做功的过程是重力势能与动能相互转化的过程. 那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？ 与重力做功情况相似。 静电力做功的特点: 电势能 叁 1.电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能，这种势能叫电势能（Ep）。 正电荷从A点移到B点时，静电力做正功，电荷的电势能减少。 正电荷从B点移到A点时，静电力做负功，即电荷克服静电力做功，电荷的电势能增加。 把正电荷从A点移到B + 把正电荷从B点移到A - （1）只要电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 （2）只要电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 （3）电场力做的功等于电势能的减少量 2.结论： 注意： 3.电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该处移动到零势能位置所做的功。 WAB = EPA - EP0 EPA = WAB （1）通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。 （2）电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定，具有相对性。 （3）电势能是标量,但有正负。 4.重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力 电场中，电场力：电荷之间的作用力 有重力就有重力势能Ep= mgh 有电场力就有相应的能，叫电势能EP Ep由物体和地面间的相对位置决定 EP由电荷间的相对位置决定 电场力做正功，电势能就减少 电场力做负功，电势能就增加 电场力作功，电势能改变 重力做功，重力势能改变 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 W重 = EP初-EP末 W电 = EP初-EP末 A 0 l θ E - 该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。 如图，规定O点的电势能为零，求： （1）电荷量为-q的点电荷在A点的电势能。 （2）电荷量为+2q的点电荷在A点的电势能 该比值称为A点的电势 零势能参考点 电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。 电势 肆 1、定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。 2、定义式： （EP及q含符 ... ...
