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课件网) 第一章 静电场 4.电场力的功 电势能 核心素养：1.知道静电力做功与路径无关。2.掌握电势能和电势的概念、公式，认识 电势能和电势的相对性。3.通过比较静电力做功与重力做功都与路径无关的特点，引 入电势能的概念，培养“通过某种力做功来研究与它相关能量”的科学方法。 第*页 研习任务一 静电力做功的特点 合作 讨论 如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的 夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力 做的功是多少？若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功是多少？若沿曲线ADB移动 该电荷，电场力做的功又是多少？ 提示：qElcos θ qElcos θ qElcos θ 教材 认知 1. 特点：电场力做的功与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置 ，而与 路径 。 2. 在匀强电场中电场力做功：WAB＝qE·LABcos θ，其中θ为电场力与位移间的夹角。 [思考] 如图所示，正电荷顺着电场线从A点移动到B点，电场力做正功还是负功？ 提示：做正功。 有关 无关 核心 归纳 1. 匀强电场中电场力做功的计算 W＝qElcos θ，其中θ为电场力与位移间的夹角。 2. 电场力做功的正、负判断 （1）根据电场力和位移方向的夹角判断：夹角为锐角，电场力做正功；夹角为钝 角，电场力做负功；电场力和位移方向垂直时不做功。此法常用于匀强电场中恒定电 场力做功情况的判断。 （2）根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断：夹角为锐角时，电场力做正功；夹角 为钝角时，电场力做负功；电场力和瞬时速度方向垂直时不做功。此法常用于判断曲 线运动中变化电场力的做功情况。 研习 经典 A. 0 B. qEl C. 2qEl D. πqEl [解析] 电场力对两小球均做正功，大小与路径无关，对每个小球做的功均为qEl，共 为2qEl，故C正确。 C 电场力做功的特点 （1）电场力做功只与电荷的初、末位置有关，与运动路径无关，这一特点适用于任 何电场。 （2）在匀强电场中，电场力做功W＝qEd，其中d为沿电场线方向的位移。 A. W1＞W2＞W3 B. W1＜W2＜W3 C. W1＝W2＝W3 D. W1＝W2＞W3 C 解析：假设A、B两点相距L，直线AB与电场线的夹角为θ（θ＜90°），根据功的定义 可知，沿三种路径移动该电荷，电场力做的功均为qElcos θ，选项C正确。 第*页 研习任务二 电势能 合作 讨论 如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电 场后，分落在收集板中央的两侧。在矿粉分离的过程中，静电力对矿粉做正功还是做 负功？矿粉的电势能如何变化？ 提示：静电力对矿粉做正功；矿粉的电势能减少。 教材 认知 一、电势能 1. 定义：电荷在电场中具有的 。 2. 系统性：电势能是相互作用的电荷所共有的，或者说是电荷及对它作用的电场所 共有的。 3. 标矢性：电势能，是 ，没有方向。 4. 单位：在国际单位制中，它的单位是 ，简称焦，用符号表示为 。 势能 标量 焦耳 J 二、电场力做功与电势能变化的关系 电场力做的功等于电势能的 ，WAB＝ 。 1. WAB为正值时，EpA＞EpB，表明电场力做正功，电势能 。 2. WAB为负值时，EpA＜EpB，表明电场力做负功，电势能 。 4. 大小：电荷在某点的电势能，等于把它从这点移到 点位置时电场力所 做的功。 减少量 EpA－EpB 减少 增加 为零 无 限远处 大地表面 零势能 例如选择B点为参考点，则EpB＝0，电荷q从A移动到B，电场力的功WAB＝EpA－EpB＝ EpA，即EpA＝WAB。 [思考] 在同一电场中，同样从A点到B点，移动等量的电荷，电荷的电势能的变化相 同吗？ 提示：不一定相同，因为不清楚电荷的电性。 核心 归纳 1. 电势能的特性 系统性 电势能是由电场和电荷共同决定的，是 ... ...
