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课件网) 第一章 第4节 电势能和电势 基础知识： 带箭头的直线是某区域电场线的一条，用EA、EB来表示A、B两点的电场强度，则下列说法正确的是： A B B、 EA＞EB C、 EA＜EB D、 EA、EB的大小关系不确定 A、 EA=EB 如何理解公式E=F/q与E=kQ/r2的区别 ？ 基础知识： 问： P点的场强Ep是否等于kQ/r2? P + + + + + + + + + + + + + + + + + + a 2r r +Q 思考： 石子的动能从何而来？ 弹性势能 思考： 箱子的动能从何而来？ 化学能 弹性势能： 原长 压缩 拉伸 势能 势能 能量的转化与守恒： 能量不可能凭空产生也不可能凭空消失，只能转移或转化，并保持总量守恒！ + – 静止 静止 思考： 1. 电荷由静止释放,将如何运动? 2.能否从能量的角度解释动能的增加? + – 电势能 由于电荷间具有相互作用力，所以电荷 在力的作用下便会有运动的趋势，这种 趋势就是一种隐藏的能，叫电势能。 M 一、静电力做功有什么特点? E W = F·|AB| cosθ = q E·|AM| 1.将电荷q从A沿直线移至B: A B ? + q + q F M ? E A B 2.将电荷q从A沿折线移至B: 对AM: W1 = q E ·|AM| 对MB: W2 = 0 对全程: W = W1 + W2= q E·|AM| + q F + q F 3.将电荷q从A沿曲线移至B: M ? E A B + q F E A B + q F + q F + q F + q F W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM| W1 = q E ·x1 W2 = q E ·x2 W3 = q E ·x3 … … … … M x1 + x2 + x3 +…=? X1 x2 4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？ 5. 如果移动负电荷，1—4结论又如何？ M ? E A B q F － E B + M A F ? q + 6. 静电力做功有什么特点？ 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 与初、末两点在电场线上的距离有关 h 二、回顾重力做功的特点是什么? A B C mg mg mg 1.在这三次情况下 重力做功关系？ 2.WG = m g h 3.可以引进重力势 能的概念 三、电势能 1. 因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(Ep) 思考与讨论： 如果电荷沿不同路径移动电荷时静电力做的功不一样，还能建立电势能的概念吗？为什么？ 电势能： E + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – + – F F 如何增加或减小电势能？ 重力势能： 势能减少 势能增加 G G 沿着力的方向运动：势能减 逆着力的方向运动：势能增 同减反增 v v 讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功? 电荷的电势能如何变化? E A B A B + 若在电场中移动的是负电荷呢? F F + E - - F F 三、电势能 1. 因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(Ep) 2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少 (负功) WAB = EPA - EPB (增加) 静电力做的功等于电势能的减少量. 三、电势能 1.因为在电场中移动电荷时静电力做功与移动 路径无关,所以电荷在电场中有电势能(EP) 2.静电力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少 (负功) WAB = EPA – EPB (功是能量转化的量度) (增加) 静电力做的功等于电势能的减少量. 3.电势能具有相对性,电荷在某点的电势能,等于静电 力把它从该点移动到零势能位置时所做的功 (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) 若规定无限远处电势能为零,那么: ? E 荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,静电力做功为 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电 多少?电势能如何变化?若规定EPB=0,则EPA=? A B F q + 若规定EPA=0,则EPB=? EPA = q E L COSθ 讨论: 2.若取B点的电势能为零,则A点的电势能为多少? 1.若在AB两点间分别移动正 ... ...
