静电球点亮灯管
电荷的动能增加了,这是电场力对它做功的结果。
是什么形式的能转化为了电荷的动能呢?
F+q0
A B
将电荷由静止释放
E
A
B
WAB = F·|AB|cosθ=qE·d
WAB = W1+W2=qE·d
某同学认为:根据以上两条路径的分析结果,就可以得出:“在匀强电
场中,电场力做功与路径无关”的结论,你认为合理吗?
ө
d
W1=qEd
W2=0
F
一、研究电场力做功
+q
B
x1
x2
xn
dA
E
+q
1 2( ...... )AB nW qE x x x
q E d
微元法
A
B
E
+q ө
x
WAB =qEx
(1) WAB =qE·d
分析结果得出:在匀强电场中,电场力做功与路径无关,该结论也适
用于任意静电场。
一、研究电场力做功
(2) WAB =qE·d
(3) WAB =qE·d
A
B
E
+q
(1) (2)
(3)
一、研究电场力做功
电场力做功的特点:与电荷经过的路径无关,与电荷
的起点位置和终点位置有关
电荷在电场中具有的与位置有关的能量,叫电势能
A
B
E
+q
二、研究电势能
研究重力势能时,主要讨论了以下
三个问题:
1.重力做功过程中,重力势能的变化情况
怎样?
2.如何衡量被转化的重力势能大小?
3.如何确定某点重力势能的大小?
带电质点在电场中从A运动到
B,做功、电势能变化情况
p p=AB A BW E E
pA ABE W p( 0)BE
E
A B
v
E
A B
v
重力做正功,重力势能减少
重力做负功,重力势能增加
电场力做正功 电势能减少
电场力做的功等于电势能的减少量
电场力做负功
p p=AB A BW E E
pA ABE W
电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时电场力做的功
二、研究电势能
通常规定电荷
在无穷远处或
大地表面,电势
能为0
p( 0)BE
电势能增加
E
A B
v E
A B
v
电场的能的性质
检验电荷的电荷量 q0 2q0 3q0 ... nq0
电荷从A移动到B点时的电场力所
做的功 W0 2W0 3W0
... nW0
电荷在A、B两点电势能的变化EPA-
EPB
W0 2W0 3W0
... nW0
电荷在A、B两点电势能的变化
(EPA-EPB)与电荷量的比值 W0/q0 W0/q0 W0/q0 ... W0/q0
E
F+q0
A B
三、研究电势
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
pE
q
(2) 定义:
(3)表达式:
(4)单位: 伏特(V) (1 V = 1 J/C)
(比值法)
电势:
(1)物理意义:用来描述电场能量性质的物理量
(5)标量,但有正负
(6)通常规定离场源电荷无限远处或大地的电势为零)
1.右图中MN为电场中某一条电场线方
向向右,在线取两点a、b 今将一电荷+q
从a移到b则( )
A.电场力做正功,+q的电势能增加;
B.电场力做负功,+q的电势能增加;
C.电场力做正功,+q的电势能减少;
D.电场力做负功,+q的电势能减少。
C
巩固练习
巩固练习
2.如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的
A点,需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
⑴ 电荷q在A点的电势能是多少?
⑵ 电荷q在A点的电势是多少 ?
总结与收获
电场力做功的特点:
与电荷经过的路径无关,与电荷的起点位置和终点位置有关
电势能的概念:
电荷在电场中具有的有关于位置的能量
电势的概念:
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值
请谈一谈你的收获与疑问。