第二章:电势能与电势差 第1节：电场力做功与电势能.

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1 第二章:电势能与电势差 第1节：电场力做功与电势能

2 1、功的计算： 2、重力做功的特点： (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
功是能量转化的量度！ 1、功的计算： 2、重力做功的特点： (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 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 (3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面

3 问题:从动能增加,我们会 想到什么呢? 一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,将如何运动?动能如何变化？（不计重力） 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. 问题:从动能增加,我们会 想到什么呢?

4 一、电场力做功的特点 对于非匀强电场也适用 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,只与电荷的起始位置和终止位置有关，。
把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？ B F A ө M + + q WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM| 一、电场力做功的特点 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,只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

5 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？

6 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
二、电势能 1、电荷在电场中而具有的能量就叫电势能。 （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

7 如果是负电荷情况相同 + + 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.
E + v A B E + v 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. 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. 如果是负电荷情况相同

8 电场力做的功等于电势能的减少量 三、电场力做功与电势能的变化关系 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小
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 三、电场力做功与电势能的变化关系

9 · · 例1. 如图,在场强 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? E q
F A B + q 电势能减少 电荷在B点具有的电势能多大？ 电势能为负表示的物理意义是什么？ 设A点的电势能 WAB = EPA－EPB =103J 若设B点的电势能EPB=0， 电荷在A点的电势能又多大？

10 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

11 3、电势能是相对的，与零电势能面有关 4、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性 5、电势能是标量
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小. 4、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性 5、电势能是标量

12 重力势能和电势能类比 W重 = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB 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 有电场力就有相应的能，叫电势能EP 有重力就有重力势能Ep= mgh 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 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 = EP1-EP2 W电 = EPA-EPB

13 增加了1.8×10-5J. EPC=1.8×10-5 J EPB=3×10-5 J
1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J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1.8×10-5J. EPC=1.8×10-5 J EPB=3×10-5 J EPA= -3×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J

14 小结 一、静电力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的位置有关 二、电势能：电荷在电场中具有的能量（势能）
1、静电力做的功等于电势能的减少量： WAB=EPA-EPB 静电力做正功，电势能减少 静电力做负功，电势能增加 2、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 3、电势能是相对的，须建立零势能参考面。 电势能有正负之分，负值表示比零还要小

15 2、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0
2、如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q，A、B是细杆上的两点，点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为37°。一中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下，通过A 点时加速度为零，速度为3m/s，取g=10m/s2，求小球下落到B点时的加速度和速度的大小。 a=2g=20m/s2 vB=5m/s