人教版高中物理选修3-1第一章静电场第四节电势能和电势(PPT共41张)

一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动? 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. 什么能转换为动能的呢 E + F B M A F ө q W甲= F·|AB|cosθ=qE·|AM| 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ + 甲 乙 丙 沿甲路径电场力做功: 沿乙路径电场力做功: 沿丙路径电场力做功: W乙= qE·|AM| W丙= qE·|AM| 沿任意路径电场力做功: W任意=qE·|AM| M E +q A B 结论： 在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关，但与电荷经过的路径无关。 (对于非匀强电场也适用) 这与什么力做功相似呢？ 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转化为动能的过程. 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。 将+q由A移到B的过程电场力对电荷做功为： 将-q由A移到B的过程，电场 力对电荷做功为： 做功的过程是一个 能量转化的过程， 那么电场力做功的 过程是什么能转化 为什么能呢？ d A B +q E L 二、电场力做功与电势能变化的关系 电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系） 电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫电势能。 物体被举高具有重力势能。 1、电荷在电场中具有电势能。 重力对物体做正功，物体的重力势能减小 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 重力对物体做负功，物体的重力势能增大 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 重力做多少功，物体重力势能就变化多少。 4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。 重力势能是相对的，与零势能面有关 5、电势能是相对的，与零电势能面有关 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。 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 重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性 6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性 7、电势能是标量，但有正负 由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。 尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异—存在两种电荷 正电荷顺电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动， 电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动， 电场力做正功，电势能减少 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 W重 = EP初-EP末 W电 = EP初-EP末 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 重力做正功，重力势能就减少 重力做负功，重力势能就增加 重力做功，重力势能改变 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, 电荷的电势能增加. E A B + v E A B + v 电势能符号： 手写体：εp Ep 电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小 电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大 电场力做的功等于电势能的减少量 例、请判断下面几种情况下，电场力做功的正负。 1、 2、 3、 4、 5、 只受电场力 A B 带电粒子从A运动到B。 A B E E A B A B E A B E E 如图,在场强E=103N/C的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化? 电势能减少 + 电荷在B点具有的电势能多大？ E q F A B WAB = EPA－EPB =103J 电荷在B点具有的电势能多大？ 设A点的电势能 下列说法中正确的是（ ） A.当两正点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 B.当两负点电荷相互靠近时，它们的电势能增大 C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能减小 D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时，它们的电势能增大。 ABC 一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( ) A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能 B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能 C．电荷的