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文檔簡介

1復習回顧功是能量轉化的量度!1、功的計算:2、重力做功的特點:(1)與路徑無關,由初末位置的高度差來決定.(2)重力做功WG與重力勢能變化的關系重力做正功,重力勢能減少重力做負功,重力勢能增加(3)重力勢能是相對的,須選定零勢能參考2面力學中我們研究問題時,是分別從動力學和能量兩個角度來進行的。現在電學中我們要深刻認識電場的性質,也要采用類似的方法。前面三節內容我們已經從電荷在電場中受力的作用,說明電場具有力的性質,建立了電場強度的概念,那么從能量的角度來看,電場又有什么性質呢?3一個試探電荷在電場中某點由靜止釋放,將如何運動?E+

F在電場力作用下電荷做加速運動,一段時間后獲得一定的速度,試探電荷的動能增加.什么能轉換為動能的呢?我們首先來研究靜電力做功的問題4M一、靜電力在勻強電場中做功有什么特點EW

=

F·|AB|

cosθ=q

E·|AM|1.將電荷q從A沿直線移至B:AB?q

+F5M?EAB2.將電荷q從A沿折線移至B:對AM:對MB:W1=

q

E

·|AM|W2=

0對全程:

W

=

W1+

W2=

q

E·|AM|q

+F63.將電荷q從A沿曲線移至B:M?EABq

+FEBq

+F+qFq

+Fq

+FW1

=

q

E·x17W2

=

q

E·x2…

…x1+

x2

+

x3

+…=?W

=

W1

+

W2

+

W3+…

=

q

E·|AM|W3

=

q

E·x3MAX1x2x3MEW

=F·|AB|

cos(180-θ)=-

q

E·|AM|AB?q

-F84.

如果移動負電荷,結論又如何?9結論:靜電力做功的特點在勻強電場中移動電荷時,靜電力做的功與電荷經過的路徑無關,與電荷的起始位置和終止位置有關思考: 這個結論適合于其它電場嗎?10由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關,電荷在電場中具有跟位置相關的能,這種能叫做電勢能,用EP表示。二、電勢能1、電場力做功與電勢能變化的關系電場力做正功,電勢能減少; 電場力做負功,電勢能增加。與重力做功跟重力勢能變化關系相類比11討論:下列電荷在電場中移動時,靜電力做什么功?電荷的電勢能如何變化?EABB若在電場中移動的是負電荷呢?F-+F+-

AEFF12重力做的功等于重力勢能的減少量靜電力做的功等于電勢能的減少量BEA+13重力勢能的減少量電勢能的減少量BEA+設EPB

=0電荷在某點的電勢能,等于把它從該

點移到零勢能位置時靜電力所做的功。零勢能參考點14A+E設EPB

=0B電荷在某點的電勢能,等于把它

從該點移到零勢能位置時靜電力所做的功。15BEA-設EPB

=0電荷在某點的電勢能,等于把它從該點

移到零勢能位置時靜電力所做的功。負號表示電16勢能的大小例1.如圖,在場強E=103N/C的勻強電場中,點電荷q=+1c從A移動到B,AB相距L=1m,電場力做功為多少?電勢能如何變化?電荷在B點具有的電勢能多大?電勢能減少EFA

Bq

+設A點的電勢能WAB

=

EPA-EPB

=103J如果零勢能點不在A點,則

B點的電勢能還是這么大嗎?17電勢能為負表示電荷在該處的電勢能比零還要小.通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零,或把電荷在大地表面上電勢能規定為零。3、電勢能是電荷和電場所共有的,具有系統性4、電勢能是標量(正負表示大小,不表示方向18

)2、電勢能是相對的,與零勢能面有關重力勢能和電勢能類比重力場中,重力:地球和物體之間存在的吸引力電場中,電場力:電荷之間的作用力有重力就有重力勢能Ep=mgh有電場力就有相應的能,叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對位置決定EP由電荷間的相對位置決定重力做功,重力勢能改變重力做正功,重力勢能就減少重力做負功,重力勢能就增加電場力作功,電勢能改變電場力做正功,電勢能就減少電場力做負功,電勢能就增加W重

=

EP初-EP末W電

=

EP初-EP末19右圖中MN為某電場中一條電場線,方向向右,在MN上取兩點a、b,今將一正點電荷q從a移到b則(

)若q為負點電荷呢?A.電場力做正功,q的電勢能增加;

B.電場力做負功,q的電勢能增加;

C.電場力做正功,q的電勢能減少;

D.電場力做負功,q的電勢能減少。v例2+qFF做正功20C盡管重力做功與電場力做功很相似,但還是存在很大差異—存在兩種電荷正電荷順電場線移動,電場力做正功,電勢能減少負電荷順電場線移動,電場力做負功,電勢能增加正電荷逆電場線移動,電場力做負功,電勢能增加負電荷逆電場線移動,電場力做正功,電勢能減少21下列說法中正確的是(當兩正點電荷相互靠近時,它們的電勢能增大當兩負點電荷相互靠近時,它們的電勢能增大一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時,它們的電勢能減小一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時,它們的電勢能增大。電場力做正功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能增加。ABC)課堂練習一22將帶電量為6×10-6C的負電荷從電場中的A點移到B點,克服電場力做了3×10-5J的功,再從B移到C,電場力做了1.2×10-5J的功,則(1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中電勢能共改變了多少?(2)如果規定A點的電勢能為零,則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少?(3)如果規定B點的電勢能為零,則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少?增加了1.8×10-5J.EPC=1.8×10-5

JPCE

=-1.2×10-5

JEPB=3×10-5

JEPA= -3×10-5

J課堂練習二23241、一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時,電場力做了5×10-6J的功,那么

(

)A.電荷在B處時將具有5×10-6J 的電勢能B.電荷在B處將具有5×10-6J 的動能C.電荷的電勢能減少了5×10-6JD.電荷的動能增加了5×10-6JCD課堂練習三思考與討論:如果電荷沿不同路徑移動時靜電力做的功不一樣,還能建立電勢能的概念嗎?25E

=

q

E

L

COSθPA討論:1.若取B點的電勢能為零,則正電荷q在A點的電勢能為多少?M?EABL2.正點電荷的電量為2q、

3q、分析EPA/q一定嗎?

EPA

/

q

=

E

L

COSθ點電荷的電量為-q、-2q、

-3q、… 則A點的電勢能為多少?電勢能與電量的比值為多少?…… 則它們分別在A點的電勢能為多少?q

+F26電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值1

V

=

1

J/C27三、電勢1.

定義:2.

公式:3. 單位: 伏特(V)(計算時要代入正負號)例.試探電荷q1放在電場中的A點,電勢能為E(規定無限遠處電勢能為零),A點的電勢為,若把試探電荷q1換成試探電荷q2放在電場中的A點,A點的電勢為

(仍規定無限遠處電勢能為零).若現在不取無限遠處電勢能為零,A點的電勢還是 嗎?281.電勢具有相對性,確定電勢,應先規定電場中某處的電勢為零.(通常規定離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)29例.將一電量為 的點電荷從電場外一點P移至電場中某點A,

電場力做功為,求A點的電勢(取P點電勢為零).解:場外一點P的電勢為從P A,電場力做的功

W

E

PA點評:計算電勢首先要規定零電勢處,且電勢可以為負.302.電勢是標量,但有正負。(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.)1.電勢具有相對性,確定電勢,應先規定電場中某處的電勢為零.(通常規定離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)31沿著電場線方向,電勢將怎樣變化?32電勢是標量,有正負,數值取決于零電勢的選取.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.)沿電場線方向電勢降低1.電勢具有相對性,確定電勢,應先規定電場中某處的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)33把的試探電荷放在電場中的A點,具有的電勢能,求A點的電勢.若把 的試探電荷放在電場中的A點,電荷所具有的電勢能是多少?若把 的試探電荷放在電場中的A點,電34荷所具有的電勢能又是多少?15VEp2=3×10-9

JEp2=-3×10-9

J課堂訓練135課堂訓練2有關電場中某點的電勢,下列說法中正確的是(D)A、由放在該點的電荷所具有的電勢能的多少決定B、由放在該點的電荷的電量多少來決定

C、與放在該點的電荷的正負有關D、是電場本身的屬性,與放入該點的電荷情況無關四、等勢面電勢相等的點所構成的面。勻強電場的等勢面36371、等勢面的特點在同一等勢面上的任意兩點間移動電荷,電場力不做功電場線跟等勢面垂直,且由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面不同等勢面在空間不相交、不相切等勢面密處場強大、電場線密,等勢面疏處場強小、電場線疏點電荷的電場的等勢線382、典型電場的等勢面等量異種電荷電場的等勢面39等量同種電荷電場的等勢面40帶電導體周圍電場的等勢面41421、關于等勢面正確的說法是(C)D電荷在等勢面上移動時不

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