内容正文:
静电力做功和电势能
静电力做功和电势能
问题导入
电荷在电场中会受到力的作用,那么电荷在电场中运动的过程中,电场力做功如何计算呢?电荷动能发生了变化,又是什么能转化成电荷的动能呢?
静电力做功的推导
静电力做功和路径有关吗?
问题导入
静电力做功和电势能
∙ ∙∣∣
∙
静电力做功的特点
静电力做功只和始末位置有关,与路径无关
静电力做功和电势能
结论展示
概念介绍
静电力做功与重力做功的比较
静电力做功和电势能
重力做功 静电力做功
区别 重力是万有引力的分力,
物体上升,重力做负功;
物体下降,重力做正功 两种电荷所受静电力不同,
正电荷沿着电场线运动或负电荷逆着电场线运动,静电力做正功
联系 静电力做功和重力做功都只与始末位置有关,而与路径无关
静电力做功和重力做功很相似,都是只与始末位置有关而与路径无关,那么静电力是否也对应着一种势能呢?
静电力做功和电势能
思考讨论
概念介绍
电势能
与重力势能类似,电场力做功也与路径无关,所以电荷在电场中也具有势能,这种势能叫作电势能,符号,标量
静电力做功和电势能
概念介绍
静电力做功与电势能变化的关系
重力场:
静电场:
静电力做功和电势能
概念介绍
某点电势能的确定
若规定点的电势能为,则,电荷在电场中某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功
静电力做功和电势能
概念介绍
电势能和重力势能的比较
电势能 重力势能
适用条件 电场 重力场
决定因素 电荷、电场组成的系统 物体、地球组成的系统
相对性 相对量,一般选取无穷远处或大地为零电势能位置 相对量,一般选取水平地面为零重力势能位置
标量 势能都是标量,正负仅表示大小
静电力做功和电势能
静电力做功和电势能
如图所示,固定在点的正点电荷的电场中有、两点,已
知,下列叙述正确的是 ( )
A. 若把一正的点电荷从点沿直线移到点,
则电场力对该电荷做功,电势能减少
B. 若把一正的点电荷从点沿直线移到点,
则电荷克服电场力做功,电势能增加
C. 若把一负的点电荷从点沿直线移到点,
则电场力对该电荷做功,电势能减少
D. 若把一负的点电荷从点沿直线移到点,再从点沿不同路径移回到
点;则该电荷克服电场力做的功小于电场力对该电荷所做的功,电势
能减小
+
A
静电力做功和电势能
如图所示的匀强电场中,有、、三点,,,其中沿电场方向,和电场方向成角,一个电荷量为的正电荷从移到电场力做功为,求:
(1) 匀强电场的场强
(2) 电荷从移到,电场力做功
(3) 、两点的电势差
答案:(1) (2) (3)
零电势能位置
电荷在电场中某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功
知识总结
与重力势能类似,电场力做功也与路径无关,所以电荷在电场中也具有势能,这种势能叫作电势能
电势能和重力势能的比较
可以任意选取,一般选取无穷远处或大地为零电势能位置
静电力做功和电势能
静电力做功和电势能
$$