1.4-电势能和电势.ppt
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1、1.4电势能和电势2021/5/271复习回顾1.1.计算电场强度有几个公式计算电场强度有几个公式?,?,它们有什么区别它们有什么区别?3.3.电场线是如何反映电场的电场线是如何反映电场的强弱强弱及及方向方向的的?E E定义式定义式,适用于任适用于任何电场何电场只适用于只适用于点电荷点电荷4.4.电场线电场线相交相交吗吗?电场线是电场线是运动轨迹运动轨迹吗吗?2021/5/272电场力做功的特点带箭头的直线是某区域电场线的一条,用带箭头的直线是某区域电场线的一条,用带箭头的直线是某区域电场线的一条,用带箭头的直线是某区域电场线的一条,用E EE EA AA A、E EE EB BB B来表示来
2、表示来表示来表示A AA A、B BB B两点的电场强度,则下列说法两点的电场强度,则下列说法两点的电场强度,则下列说法两点的电场强度,则下列说法正确的是正确的是正确的是正确的是()()()()AABBB、EAEBC、EAEBD、EA、EB的大小关系不确定 A、EA=EBD D2021/5/273电场力做功的特点 将静止的试探电荷放入电场中,电荷在将静止的试探电荷放入电场中,电荷在将静止的试探电荷放入电场中,电荷在将静止的试探电荷放入电场中,电荷在电场力的作用下做加速带动,运动一段时间电场力的作用下做加速带动,运动一段时间电场力的作用下做加速带动,运动一段时间电场力的作用下做加速带动,运动一段
3、时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。【思考思考思考思考】什么力做功引起能量转化,什么能什么力做功引起能量转化,什么能什么力做功引起能量转化,什么能什么力做功引起能量转化,什么能转化为动能?转化为动能?转化为动能?转化为动能?AA2021/5/274电场力做功的特点万有引力万有引力电场力电场力库仑定律与与万有引力定律极其类似库仑定律与与万有引力定律极其类似,因此我因此我们可以把们可以把电场力电场力与与重力重力(也是万有引力也是万有引力)类比类比,想一想想一想,重力做功有哪些特
4、点重力做功有哪些特点?2021/5/275电场力做功的特点3.3.类比联想类比联想:电场力做功与路径有关吗电场力做功与路径有关吗?4.4.类比联想类比联想:电荷在电场中具有势能电荷在电场中具有势能?电场力做功电场力做功与这种势能的变化应是什么关系与这种势能的变化应是什么关系?1.1.重力做功重力做功W=mghW=mghA A-mgh-mghB B=E=EpApA-E-EpBpB2.2.重力做重力做正功正功,重力势能,重力势能减小减小,重力做重力做负功负功,重力势能,重力势能增加增加。2021/5/276电场力做功的特点重力做功与路径无关,电荷在匀强电场中运动,电场力对它做的功与路径有关吗?ME
5、W=F|AB|cos=q Eq E|AM|AM|1.1.将电荷将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B:B:AB+q q+q qF2021/5/277电场力做功的特点MEAB2.2.将电荷将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对AM:W1=q E|AM|对对MB:W2=0对全程对全程:W=W1+W2=q E|AM|+q qF+q qF2021/5/278电场力做功的特点3.3.将电荷将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B:B:MEAB+q qFEAB+q qF+q qF+q qF+q qFW=WW=W1 1+W+W2 2+W+W3 3+=q E|AM|=q E|AM|W
6、1=q E x1W2=q E x2W3=q E x3 Mx1+x2+x3+=?X1x22021/5/279电场力做功的特点 在匀强电场中移动电荷时在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功静电力做的功与电荷经过的路径无关与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置只与电荷的起始位置和和终止位置有关。终止位置有关。即:即:与初、末两点在电场线上的距离有关与初、末两点在电场线上的距离有关。实验证明,这个结论在非匀强电场中也成立。实验证明,这个结论在非匀强电场中也成立。2021/5/2710电势能 一个一个不计重力不计重力的的试探电荷在电场中某点由静试探电荷在电场中某点由静止释放止释放,将如何运动将如何运动?
7、E+F2021/5/2711电势能1.定义:电荷在静电场中也具有势能,这个势能叫做静电势能,简称电势能,用符号EP表示。2.电场力对电荷做正功 ,电荷的电势能减少(负功负功)W WABAB=-=-E EP P=E=EPAPA-E-EPBPB(增加增加)即:静电力做的功等于电势能变化量的相反数。即:静电力做的功等于电势能变化量的相反数。3.电势能具有相对性(通常把离场源通常把离场源无限远处无限远处或或大地表面大地表面的电势能规定为零的电势能规定为零)3.电势能是标量,正负表示大小2021/5/2712电势能例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()
8、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 C2021/5/2713电势能 正电荷从正电荷从A A点移到点移到B B点时点时,电电场力做场力做 ,电荷电荷的电势能怎么变的电势能怎么变化化?ABE+vABE一一v 负电荷从A点移到B点时,电场力做 ,该电荷在 点的电势能较大.负功负功B减小减小正功正功2021/5/2714电势重力势能由什么因素决定?重力势能由什么因素决定?物体质量物体质量试探电荷的电荷量试探电荷的电荷量物体所处物体所处位置高度位置高度试探电荷在电场试探电荷在电场中的位置中的位置“高度
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