课件36张PPT。《电势能》 一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将如何运动?E 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、静电力做功的特点把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功?一、静电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?BAqF?甲qF一、静电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?乙甲BMA??q一、静电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?沿甲路径电场力做功:沿乙路径电场力做功:W甲= F·|AB|cos?=qE·|AM|
W乙=qE·|AM|丙甲乙BMAF?q一、静电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?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:沿任意路径电场力做功:W甲= F·|AB|cos?=qE·|AM|
W乙=qE·|AM|W丙= qE·|AM|W任意=qE·|AM|丙甲乙BMAF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关。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。 重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。 做功的过程是一个能量转化的过程。 重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。 做功的过程是一个能量转化的过程。 重力做功的过程是重力势能转化动能的过程。 重力做功与路径无关,由初末位置的高度差来决定。 做功的过程是一个能量转化的过程。 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?二、电势能二、电势能电势能是电荷在电场中所具有的能量。二、电势能电势能是电荷在电场中所具有的能量。二、电势能电势能是电荷在电场中所具有的能量。 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。二、电势能电势能是电荷在电场中所具有的能量。 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。二、电势能电势能是电荷在电场中所具有的能量。 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1. 电荷在电场中具有与其位置有关的能量叫 电势能。 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? [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?电势能减少 [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?电势能减少电荷在B点具有的电势能多大? 设物体在重力作用下从A运动到B重力做功:WAB=103J 物体在B点具有的重力势能多大? 设A点的重力势能:EPA=0 WAB = EPA-EPB =103J 重力势能为负表示的物理意义是什么? [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?电势能减少电荷在B点具有的电势能多大? [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?电势能减少电荷在B点具有的电势能多大? 设A点的电势能:EPA=0 WAB = EPA-EPB =103J 电荷在某点的电势能,等于把它从该处
移动到零势能位置时静电力所做的功。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。WAB = EPA-EP0
EPA = WAB3. 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 [例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 [例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5×10-6JCD[例3]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?[例3]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?EPA= -3×10-5 J EPC=-1.2×10-5 JEPB=3×10-5 JEPC=1.8×10-5 J增加了1.8×10-5J◇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;
2. 电势能由电荷和电荷在电场中的相对位置决 定;
3.电势能具有相对性;
4.电势能是标量,但有正负;
5.电场力做正功,电势能减少; 电场力做负功,电势能增大。