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第1节 电势能和电势
动能定理:
合外力对物体所做的功,等于物体动能的变化量。
知识回顾
思考:增加的动能从哪里来?
假设在一电场中,静电力对一正电荷做功,使其具有一定的动能。
能量转化:
物体动能增加意味着物体中另外一种形式的能量减少
静电力做功
重力做功的特点
物体在某一位置所受重力一定(m·g);
重力做功与路径无关,只与物体始末位置有关。
静电力做功
静电力做功的特点?
物体在某一位置所受重力一定(m·g);
重力做功与路径无关,只与物体始末位置有关。
电荷在与强电场中某位置所受静电力F=q·E;
2. 静电力做功与路径无关,与正电荷始末位置有关。
静电力做功
A
B
M
θ
F
求静电力F对正电荷q所做的功
·|AM|
沿路径AB
A
B
M
θ
F
沿路径AMB
静电力做功
· AM + 0
求静电力F对正电荷q所做的功
· AM
静电力做功与路径无关,与电荷始末位置有关(对非匀强电场同样适用)。
电势能
重力势能:物体因为 重力 作用而拥有的 能量。
电势能:电荷在电场中由于电场作用而拥有的 能量。
符号:
电势能
静电力做功与电势能的关系?
A
B
F
1. > >0,静电力做正功;
2. < 时, 0,静电力做负功。
电势能
如何确定某点电势能?
只能决定电势能的变化量,不能决定电荷在电场中某点的电势能。
重力势能
确定电场中某点的电势为零(无限远处或者大地)
电荷在某点的电势能:等于把电荷从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。
电势
静电力
电场强度
表征电场性质的重要物理量
还有什么物理量可以用来表征电场的特点?
A
O
θ
l
E
电势
静电力所做的功:
零势能点
F
=
q
= E·q
电荷量为q:
电荷量为nq:
W =E·n·q
=
结论:静电力所做的功不能表征电场在某点的性质。
= -0=
电势
静电力所做的功
电势能与电荷量之比一定
电势
电势:电荷在电场中某一点电势能与电荷量的比值,与试探电荷无关。
表达式:
单位:伏特(volt),符号:V ,1 V = 1 J/C
电势
电势的特点
1.沿电场线方向,电势逐渐降低;
2.电势可以是正值,也可以是负值;
3.电势只有大小,没有方向,是标量;
4.通常取大地为零电势点。
A
B
F
1.如图所示,在电场强度为60N/C的匀强电场中,有A、B、C三个点,AB为5cm,BC为12cm,其中AB沿电场方向,BC和电场方向的夹角为60度。将电荷量为4×C的正电从A点移到B点,再从B点移到C点,静电力做了多少功?若将该电荷沿A点移到C点,静电力做的功又是多少?
2.电荷量 为4×C的试探电荷放在电 场中的A点,具有6×J的电势能。 A点的电 势是多少?若把 为-2 X C的试探电荷 放在电场中的A点, 所具有的电势能是多少?
3.A、B是点电荷电场中同一条电场线上的两点,把电荷生为C的试探电荷从无穷远移到A点,静电力做的功为 4x 把为-2X C的试探电荷从 无穷远移到B点,静电力做的功为-6X , 请判断:场源电荷是正电荷还是负电荷?场源 电荷的位置是在A、B的左边还是右边?