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电场力做功与电势能ppt课件演示文稿
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
课堂训练
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? 增加了1.8×10-5J. (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、电势能是相对的,与零电势能面有关
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
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 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 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 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 EP由电荷间的相对位置决定 电场力作功,电势能改变 电场力做正功,电势能就减少 电场力做负功,电势能就增加
A+ ө F
q
M
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
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?
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、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。
EPB=3×10-5 J
EPC=1.8×10-5 J EPC=-1.2×10-5 J
(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?
EPA= -3×10-5 J
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
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 E 力) + 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?
一、电场力做功的特点
把正电荷沿不同 路径从A点移到B 电场力做功?
B
+ WAB = F· |AB|cosθ=qE· |AM|
a=2g=20m/s2 vB=5m/s
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
E v
A
E
v
+
B
A
+
B
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.
如果是负电荷情况相同
三、电场力做功与电势能的变化关 系
1、电荷在电场中具有与其位置有关的能量 叫电势能。
从能量的角度认识电场
复习回顾
1、功的计算:
功是能量转化的量度!
W F L cos
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
WG EP1 EP 2 EP
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
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
WAB EPA EPB
例1. 如图,在场强 E 103 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? E · 3
WAB 10 J
q
A +
F
·
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 设A点的电势能 EPA 0 的物理意义是什
WAB = EPA-EPB =103J 么?
EPB EPA WAB 0 103 J 103 J 若设B点的电势能EPB=0, 电荷在A点的电势能又多大?
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