2.1 电场力做功与电势能 课件 (1)

课件24张PPT。电场力做功与电势能第一节从能量的角度认识电场复习回顾1、功的计算：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(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面功是能量转化的量度！重力做正功，重力势能减少
重力做负功，重力势能增加 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？（不计重力） 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 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B+MAF?q+ WAB = F·|AB|cosθ=qE·|AM| 把正电荷沿不同路径从A点移到B电场力做功？思考感悟
夏天的雨季，电闪雷鸣，被雷击毁的动物、植物、建筑物等常见诸报端，说明雷电蕴藏着巨大的能量．美国科学家富兰克林就曾经收集过雷电，不幸被雷电击伤．你知道从天而降的闪电能否做功吗？
提示：从天而降的闪电是电荷在电场力的作用下进行的，电场力对电荷做了功，因此说闪电做了功． 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、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 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。 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 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？电势能减少ABWAB = EPA－EPB =103J电势能为负表示的物理意义是什么？+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 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EPEp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-EP2W电 = EPA-EPB类比，是通过联想，把异常的、未知的事物（研究对象）跟寻常的、熟悉的事物（类比对象）对比，然后根据两个对象之间存在的某种类似或相似的关系，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应的一种性质。思维整理康德：每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往指引我们前进。
如图所示，一根绝缘杆长l，两端分别带有等量异号电荷，电荷量为Q，杆处于纸面内时，匀强电场的方向与杆的方向成角度α＝60°.若场强为E，使杆沿顺时针方向转过60°角时，电场力一共做了多少功？其中负电荷的电势能有什么变化？变化了多少？课堂例题解析【思路点拨】　匀强电场中电场力做的功等于电场力与沿场强方向位移的乘积，电场力做正功，电荷电势能减小，电场力做负功，电荷电势能增加，电势能的变化量等于电场力做的功，电场力做的功是电势能变化的量度．
【解析】　正电荷受电场力沿场强方向，负电荷受电场力沿场强反方向，因此杆顺时针转动中电场力对正、负电荷都做正功，所以电场力一共做功
(1)电场力做功一定伴随有电势能的变化，电势能的变化只有通过静电力做功才能实现．
(2)电场力做正功，电势能一定减少，静电力做负功，电势能一定增加，电场力做功的值等于电势能的变化量，即WAB＝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？
（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 JEPB=3×10-5 J 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1．电场力做功的特点
电场力对电荷所做的功，只与电荷的初末位置有关，与电荷的运动路径无关．
2．电场力做功正负的判断(1)若电场力是恒力，当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时电场力做负功．
(2)若电场力是变力，当电场力方向与电荷运动方向夹角为锐角时，电场力做正功；夹角为钝角时，电场力做负功．
3．电场力做功与电势能变化的关系(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现．电场力对电荷做了多少功，就有多少电势能转化为其他形式的能，电荷克服电场力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电势能，也就是说，静电力做功是电势能转化为其他形式的能的量度．(2)电场力做功的绝对值一定等于电势能变化的绝对值．
①电场力做正功W，电势能一定减少W.
②电场力做负功W，电势能一定增加W.
特别提醒：(1)以上关系既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，既适用于正电荷，也适用于负电荷．
(2)电势能的变化与零势能点的选取无关．