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(共23张PPT)
第一章 静电场
第 4 节 电场力的功 电势能
1.知道电场力做功的特点
2.掌握电势能的概念
3.理解电场力做功和电势能变化的关系
教学目标
新课导入
把质量为m的物体沿着不同路径从A到B，重力做功是相等的。
新课导入
一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置受力也是一定的，静电力做功是否也具有这一特点？
E
1.将电荷q从A沿直线移至B:
A
B
+
q
F
一、电场力做功的特点
W=Eq·AB
M
E
2.将电荷q从A沿斜线移至B:
A
B

+
q
F
一、电场力做功的特点
W=Eq·AB ·cosθ= Eq ·AM
M

E
A
B
3.将电荷q从A沿折线移至B:
对AM:
对MB:
对全程:
+
q
F
+
q
F
一、电场力做功的特点
W1=Eq ·AM
W=W1+W2=Eq ·AM
4.将电荷q从A沿曲线移至B:
M

E
A
B
+
q
F
E
A
B
+
q
F
+
q
F
+
q
F
+
q
F
… …
M
x1
x2
x3
一、电场力做功的特点
x1+x2+x3+…=AM
W1=Eq· x1
W2=Eq· x2
W3=Eq· x3
W=W1 +W2 + W3 + …=Eq· AM
电场力做功的过程是什么能转化为什么能呢？
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，仅与电荷的起始位置和终点位置有关.
该结论对于非匀强电场也是适用的.
5.结论:
一、电场力做功的特点
h
回顾重力做功的特点
A
B
C
mg
mg
mg
1.在这三种情况下重力做功的关系？
3.可以引进重力势能的概念。
2.
二、电势能
重力做正功
重力势能减小，动能增加
二、电势能
类比的思维
电场力做正功
电荷的动能增加，动能从何而来？
电场中某种势能转化而来！
1.定义：电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能,用Ep 表示。
二、电势能
2.电势能是放入电场中的电荷与电场组成系统共有的，它既与电荷有关，也与电场有关
E
3.标量，没有方向
4.单位：焦耳，符号：J
重力做的功等于重力势能的减少量
静电力做的功等于电势能的减少量
A
B
E
+
三、电场力做功与电势能变化的关系
A
B
+
+
A
B
－
－
负电荷逆着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
电场力做功改变电势能
正电荷顺着电场线移动，电场力做正功，电势能减少
正电荷逆着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
负电荷顺着电场线移动，电场力做负功，电势能增加
A
B
E
+
设EpB =0
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到零势能位置时所做的功。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或者把电荷在大地表面的电势能规定为0.
例.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
EpC=-1.2×10-5 J
EpB=3×10-5 J
EpA= -3×10-5 J
典例分析
一、电场力做功的特点：
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）
三、电场力做功与电势能变化的关系
1、电场力做的功等于电势能的减少量： WAB=EpA-EpB
电场力做正功，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
课堂小结
１、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
电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加
知识链接
跟踪练习
由动能定理可知，电荷的动能将增加5×10－6J ，D正确
根据功能关系，电荷的电势能将减少5×10－6J ，C正确
由于不知道电荷的初动能和初势能，所以A、B错误
２、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．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
CD
3、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
+
+
E
E
F
F
做正功
做负功
电势能减少
电势能增加
4、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
mg
F电
合力向上，合力做正功，油滴动能增加，A错；电场力做正功，电势能减少，B错；根据能量守恒可知，C对、D错.
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
BCD
a
b
F
F
v
v
若粒子a→b，a、b两点的速度方向如图所示.
根据力与运动轨迹的关系，受力方向如图所示,B正确.
若粒子b→a，a、b两点的速度方向如图所示,由动能定理和功能关系可知C、D在正确
v
v
谢谢
大家

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