电场力做功与电势能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 电势能与电势差,第,1,节 电场力做与电势能,从能量的角度认识电场,重力做功的特点：,h,A,A,B,h,B,质量为,m,的物体在重力的作用,下，从,A,移动到,B,，重力所做,的功：,W=,mgh,A,-mgh,B,只与始末位置有关，与经过的路径无关。,静电力做功,:,W,甲,=,F,|,AB,|,cos,=,qE,|,AM,|,把正电荷沿不同路径从,A,点移到,B,电场力做功？,B,M,A,F,q,+,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,|,一、静电力做功的特点,在,匀强电场中移动电荷时，静电力做的功,与,路径,无关,只,与,始末,位置,有,关。,对于非匀强电场同样也适用,重力做功的过程是,重力势能,转化动能的过程,.,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？,一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动,?,E,+,F,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,?,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,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加,.,A,B,E,+,v,A,B,E,+,v,二、电势能,电势能是电荷在电场中所具有的能量,二、电势能,1,、电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫,电势能,。,2,、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,1.,电势能与重力势能类似，所以,必须选择零势能点,2,、零势能选取：零势能点可以任意选，通常选地表面或无穷远地方做为零势能点,例,1.,如图,在场强,E=10,3,N/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,E,q,F,A,B,+,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,E,P,Ep,由物体和地面间的相对位置决定,E,P,由电荷间的相对位置决定,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,重力做功，重力势能改变,重力做正功，重力势能就减少,重力做负功，重力势能就增加,W,重,=E,P1,-E,P2,W,电,=E,PA,-E,PB,例,1,一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,510,6,J,的功，那么,(),A,电荷在,B,处时将具有,510,6,J,的电势能,B,电荷在,B,处将具有,510,6,J,的动能,C,电荷的电势能减少了,510,6,J,D,电荷的动能增加了,510,6,J,CD,例,2,、将带电量为,610,-6,C,的负电荷从电场中的,A,点移到,B,点，克服电场力做了,310,-5,J,的功，再从,B,移到,C,，电场力做了,1.210,-5,J,的功，则,（,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？,增加了,1.810,-5,J,.,E,PC,=1.810,-5,J,E,PC,=-1.210,-5,J,E,PB,=310,-5,J,E,PA,=-310,-5,J,例,3,.,a,和,b,为电场中的两点,如果把,q=-2X10,-8,C,的负电荷从,a,点移动到,b,点,电场力对该电荷做了,4X10,-7,J,的正功,则该电荷的电势能,(),A.,增加了,4X10,-7,J,B.,增加了,2X10,-7,J,C.,减少了,4X10,-7,J,D.,减少了,8X10,-7,J,C,例,4:,如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面,ab,上,有一电子,从静止开始由,a,运动到,b,的过程中,(a,、,b,相对,O,对称,),下列说法正确的是,(),A.,电子的电势能始终增多,B.,电子的电势能始终减少,C.,电子的电势能先减少后增加,D.,电子的电势能先增加后减少,C,O,a,b,+,+,-,例,5:,如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。,a,、,b,是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是,(),A.,带电粒子所带电荷的性质,B.,带电粒子在,a,、,b,两点的受力方向,C.,带电粒子在,a,、,b,两点的速度何处较大,D.,带电粒子在,a,、,b,两点的电势能何处较大,E,a,b,BCD,例,6:,如图所示，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从,a,到,b,穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，,则该带电粒子在,a,点的加速度一定,在,b,点的加速度。,带电粒子在,a,点的电势能一定,在,b,点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。,E,N,b,a,小于,大于,F,-,例,7,一带电油滴在匀强电场,E,中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下,.,若不计空气阻力,则此带电油滴从,a,运动到,b,的过程中,能量变化情况为,(),A.,动能减小,B.,电势能增加,C.,动能和电势能之和减少,D.,重力势能和电势能之和增加,E,a,b,C,例,8:,一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的,A,点运动到,B,点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则,A,、,B,两点电场强度,E,A,、,E,B,及电荷在,AB,两点的电势能,E,PA,、,E,PB,之间的关系为,(),A.E,A,=E,B,B.E,A,E,PB,AD,