(
课件网) 10.1 电势能和电势 问题：一个带正电的试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，若只受静电力作用，将如何运动 速度如何变化？动能如何变化？ E 在电场力作用下电荷做加速运动，一段时间后获得一定的速度，试探电荷的动能增加. + F 思考：是什么能转化为试探电荷的动能呢 一、电场力做功的特点 匀强电场 M E A B θ + q F 1、将正的检验电荷q从A沿直线移至B，求电场力的功： W = F·|AB| cosθ = q E·|AM| 2、将正的检验电荷q从A沿折线移至B，求电场力的功： 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| 匀强电场 M E A B θ + + q F 3、将正的检验电荷q从A沿曲线移至B，求电场力的功： M θ E A B + q F W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … x1 + x2 + x3 +…= x1 x2 x3 …. …. …. …. xn 匀强电场 E A B M 总结： 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关，与电荷的起始位置和终止位置有关。 (对于非匀强电场也适用) 类比：电荷在静电场中也会有电势能吗？ 是电场力做功引起这种势能的变化吗？ 1、物体在重力场中具有重力势能。 2、重力做功引起物体重力势能的发生变化。 1、与路径无关，由初末位置的高度差来决定 2、重力做功WG与重力势能变化的关系 重力做功的特点： 回顾： 二、电势能 1、定义：电荷在电场中具有势能，称为电势能。同样用EP表示。 2、电场力做功与电势能的关系: 电场力做正功，电势能减少 静电力做的功等于电势能的减少量 电场力做负功，电势能增加 二、电势能 E A B + q F 二、电势能 4、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。 二、电势能 3.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。 如图，若A→B电场力所做功为WAB 若以B点作为零势能面，则有 EPB=0 EPA-0=WAB EPA=WAB 选择不同的零势能面，对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。 E A B 5、对电势能的理解： (1)系统性：电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有,我们说某个电荷的电势能，只是一种简略的说法。 (2)相对性：电势能是一个相对量，其数值与零势能点的选取有关，因此确定电荷的电势能首先应确定参考点，也就是零势能点的置． (3)标量性：有大小，没有方向，但有正负． 电势能为正值表示电势能大于0，电势能为负值表示电势能小于0． 例1、如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定两个等量同种电荷P、Q，在PQ连线上的M点由静止释放一带电滑块，则滑块会由静止开始一直向右运动到PQ连线上的另一点N而停下，则滑块由M到N的过程中，以下说法正确的是( ) A．滑块受到的电场力一定是先减小后增大 B．滑块的电势能一直减小 C．滑块的动能与电势能之和可能保持不变 D．PM间距一定小于QN间距 D 例1、将电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3×10－5 J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10－5 J的功．(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？(2)如果规定A点的电势能为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？ 重力做功与路径无关 物体在重力场中具有重力势能EP 静电力做功与路径无关 电荷在电场中具有电势能EP A h B h1 h2 物体下降时，重力做正功,重力势能减小，即重力做的功等于重力势能的减少量。 十 十 A B 当正电荷在电场中从A移到B,静电力做正功，电势能减小，即静电力做的功等于电势能的减少量。 A h B h2 h1 物体上升时，重力做负功,重力势能增加。 ... ...
