【教学课件】第一章静电场.ppt

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1、第一章静电场,第四节电势能和电势（第1课时）,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?,一、静电力做功的特点,B,M,A,F,q,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？,+,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，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有

2、关，。,对于非匀强电场也适用,重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定.,重力做功的过程是重力势能转化动能的过程.,那么电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？,做功的过程是一个能量转化的过程,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.,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,例1.如图,在场强E=103N/C的匀强电场

3、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？,物体在B点具有的重力势能多大？,mg,A,B,设A点的重力势能,WAB=EPAEPB=103J,重力势能为负表示的物理意义是什么？,设物体在重力作用下从运动到B重力做功,例1.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?,电荷在B点具有的电势能多大？,+,WAB=EPAEPB=103J,电势能减少,设A点的电势能,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

4、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,WAB=EPAEP0,EPA=WAB,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,3、电势能是相对的，与零电势能面有关,5、电势能是标量,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=EP1-EP2,W电=EPA-EPB,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

5、了5106J的功，那么()A电荷在B处时将具有5106J 的电势能B电荷在B处将具有5106J 的动能C电荷的电势能减少了5106J D电荷的动能增加了5106J,CD,将带电量为610-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了310-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.210-5J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1.810-5J.,EPC=1.810-5 J,EPC=-1.210-5 J,EP

6、B=310-5 J,EPA=-310-5 J,电势能小结,1.电场力能够对放入其中的电荷做功.所以电荷位于电场中具有能.这和能为电势能,3.电势能具有相对性,5.电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增大,4.电势能是标量,但有正负,2.电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决定,a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能()A.增加了4X10-7JB.增加了2X10-7JC.减少了4X10-7JD.减少了8X10-7J,C,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

7、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,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,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”）。,N,b,a,小于,大于,-,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,再见,