《高中物理 21《電場力做功與電勢能》課件 魯科版選修31》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 21《電場力做功與電勢能》課件 魯科版選修31（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、從能量的角度認(rèn)識電場從能量的角度認(rèn)識電場cosWF L 12GPPPWEEE 1 1、功的計算：、功的計算：2 2、重力做功的特點：、重力做功的特點：(1)(1)與路徑無關(guān)與路徑無關(guān), ,由初末位置的高度差來決定由初末位置的高度差來決定. .(2)(2)重力做功重力做功WWG G與重力勢能變化的關(guān)系與重力勢能變化的關(guān)系(3)(3)重力勢能是相對的重力勢能是相對的, ,須選定零勢能參考面須選定零勢能參考面功是能量轉(zhuǎn)化的量度！功是能量轉(zhuǎn)化的量度！重力做重力做正功正功，重力勢能，重力勢能減少減少重力做重力做負(fù)功負(fù)功，重力勢能，重力勢能增加增加 一個試探電荷在勻強(qiáng)電場中某點由靜止一個試探電荷在勻強(qiáng)電場
2、中某點由靜止釋放釋放, ,將如何運(yùn)動將如何運(yùn)動? ?動能如何變化？（不計重動能如何變化？（不計重力）力）E 在電場力作用下電荷做加速運(yùn)動在電場力作用下電荷做加速運(yùn)動, ,一段時間后獲得一定的一段時間后獲得一定的速度速度, ,試探電荷試探電荷的的動能動能增加增加. .+F問題問題: :從動能增加從動能增加, ,我們會我們會 想到什么呢想到什么呢? ? 在在勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力勻強(qiáng)電場中移動電荷時，靜電力做的功做的功與電荷經(jīng)過的與電荷經(jīng)過的路徑路徑無關(guān)無關(guān),只只與電荷與電荷的的起始起始位置和位置和終止終止位置位置有有關(guān)，。關(guān)，。對于非勻強(qiáng)電場也適用對于非勻強(qiáng)電場也適用B+MAFq q+ W
3、AB = F|AB|cos=qE|AM| 把正電荷沿不同把正電荷沿不同路徑從路徑從A A點移到點移到B B電場力做功？電場力做功？ 做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程，那么電場力做功的過程是過程，那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢？二、電勢能二、電勢能 1、電荷在電場中而具有、電荷在電場中而具有的能量就叫的能量就叫電勢能電勢能。（電勢能與重力勢能類似，所以（電勢能與重力勢能類似，所以必須選擇零勢能點，）必須選擇零勢能點，）2、零勢能選取零勢能選取：零勢能點可以任意選，：零勢能點可以任意選，通常選地表面或無窮遠(yuǎn)地方做為零勢能通常選地表面或無窮遠(yuǎn)
4、地方做為零勢能點點 正電荷從正電荷從A A點移點移到到B B點時點時, ,靜電力做正靜電力做正功功, ,電荷的電勢能減少電荷的電勢能減少. . 正電荷從正電荷從B B點移到點移到A A點時點時, ,靜電力做負(fù)功靜電力做負(fù)功, ,即電荷克服靜電力做即電荷克服靜電力做功功, ,電荷的電勢能增加電荷的電勢能增加. .ABE+vABE+v如果是負(fù)電荷情況相同如果是負(fù)電荷情況相同PBPAABEEW1 1、電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量、電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量叫電勢能。叫電勢能。 2 2、電場力對電荷做、電場力對電荷做正功正功，電荷的電勢能，電荷的電勢能減小減小 電場力對電荷做電場力對電荷
5、做負(fù)功負(fù)功，電荷的電勢能，電荷的電勢能增大增大 電場力做的功等于電勢能的電場力做的功等于電勢能的減少量減少量 例例1. 1. 如圖如圖, ,在場強(qiáng)在場強(qiáng) 的勻強(qiáng)電場中的勻強(qiáng)電場中, ,點電荷點電荷q=+1cq=+1c從從A A移動到移動到B,ABB,AB相距相距L=1m,L=1m,電場電場力做功為多少力做功為多少? ?電勢能如何變化電勢能如何變化? ?CNE310電荷在電荷在B B點具有的電勢能多大？點具有的電勢能多大？電勢能減少電勢能減少JWAB310EqFAB設(shè)設(shè)A A點的電勢能點的電勢能0PAEWAB = EPAEPB =103JJJWEEABPAPB3310100電勢能為負(fù)表示電勢能為
6、負(fù)表示的物理意義是什的物理意義是什么？么？+若設(shè)若設(shè)B點的電勢能點的電勢能EPB=0，電荷在電荷在A點的電勢能又多大？點的電勢能又多大？ 電荷在某點的電勢能，等于靜電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該處移動到零勢能位電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功置所做的功 電勢能為電勢能為負(fù)負(fù)表示電荷在該處的電勢能表示電荷在該處的電勢能比零還要小比零還要小. .4 4、電勢能是電荷和電場所共有的，具、電勢能是電荷和電場所共有的，具 有有系統(tǒng)性系統(tǒng)性3 3、電勢能是、電勢能是相對相對的，與零電勢能面有關(guān)的，與零電勢能面有關(guān)5 5、電勢能是、電勢能是標(biāo)量標(biāo)量重力勢能和電勢能類比重力勢能和電勢能類比 重力
7、場中，重力：地球和重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力物體之間存在的吸引力電場中，電場力：電荷之電場中，電場力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢能有重力就有重力勢能Ep= mgh有電場力就有相應(yīng)的能，有電場力就有相應(yīng)的能，叫電勢能叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對由物體和地面間的相對位置決定位置決定EP由電荷間的相對位置決定由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做正功，電勢能就減少電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力做負(fù)功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做正功，重力
8、勢能就減少重力做負(fù)功，重力勢能就增加重力做負(fù)功，重力勢能就增加WW重重 = E= EP1P1-E-EP2P2WW電電 = E= EPAPA-E-EPBPB1 1、將帶電量為、將帶電量為6 61010-6-6C C的負(fù)電荷從電場中的的負(fù)電荷從電場中的A A點移點移到到B B點，克服電場力做了點，克服電場力做了3 31010-5-5J J的功，再從的功，再從B B移移到到C C，電場力做了，電場力做了1.21.21010-5-5J J的功，則的功，則（1 1）電荷從）電荷從A A移到移到B B，再從，再從B B移到移到C C的過程中電勢能的過程中電勢能共改變了多少？共改變了多少？（2 2）如果規(guī)定
9、）如果規(guī)定A A點的電勢能為零，則該電荷在點的電勢能為零，則該電荷在B B點點和和C C點的電勢能分別為多少？點的電勢能分別為多少？（3 3）如果規(guī)定）如果規(guī)定B B點的電勢能為零，則該電荷在點的電勢能為零，則該電荷在A A點點和和C C點的電勢能分別為多少？點的電勢能分別為多少？增加了增加了1.81.81010-5-5J J. E EPCPC=1.8=1.81010-5-5 J J E EPCPC=-1.2=-1.21010-5-5 J JE EPBPB=3=31010-5-5 J J E EPAPA= -3= -31010-5-5 J J 一、靜電力做功的特點：一、靜電力做功的特點： 與路
10、徑無關(guān)，只與起點和終點的位置有關(guān)與路徑無關(guān)，只與起點和終點的位置有關(guān)二、電勢能：電荷在電場中具有的能量（勢能）二、電勢能：電荷在電場中具有的能量（勢能）1 1、靜電力做的功等于電勢能的減少量：、靜電力做的功等于電勢能的減少量： WWABAB=E=EPAPA-E-EPBPB 靜電力做正功，電勢能減少靜電力做正功，電勢能減少 靜電力做負(fù)功，電勢能增加靜電力做負(fù)功，電勢能增加2 2、電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點、電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功移動到零勢能位置時所做的功3 3、電勢能是相對的，須建立零勢能參考面。、電勢能是相對的，須建立零勢能參考面。 電
11、勢能有正負(fù)之分，負(fù)值表示比零還要小電勢能有正負(fù)之分，負(fù)值表示比零還要小2、如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距、如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，細(xì)桿右側(cè)距桿桿0.3m處有一固定的點電荷處有一固定的點電荷Q，A、B是細(xì)桿上的兩點，是細(xì)桿上的兩點，點點A與與Q、點、點B與與Q的連線與桿的夾角均為的連線與桿的夾角均為37。一中。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下，通過間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下，通過A 點點時加速度為零，速度為時加速度為零，速度為3m/s，取，取g=10m/s2，求小球下，求小球下落到落到B點時的加速度和速度的大小。點時的加速度和速度的大小。a=2g=20m/s2vB=5m/s
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