电场力做功与电势能.ppt

关于电场力做功和电势能第一张，PPT共十八页，创作于2022年6月复习回顾复习回顾1、功的计算：、功的计算：2、重力做功有什么特点？、重力做功有什么特点？(1)与路径无关与路径无关,由初末位置的高度差来决定由初末位置的高度差来决定.(2)WG与重力势能的关系与重力势能的关系.(3)重力势能是相对的重力势能是相对的,有零势能面（人为选定）有零势能面（人为选定）重力势能具有系统性重力势能具有系统性功是能量转化的量度！功是能量转化的量度！第二张，PPT共十八页，创作于2022年6月一、电场力做功的特点一、电场力做功的特点 正电荷正电荷q在电场强在电场强度为度为E的匀强电场的匀强电场中由中由A运动到运动到M电电场力做功吗？做了场力做功吗？做了多少功？多少功？Eqq受力吗？多大？AMdW=qEAM第三张，PPT共十八页，创作于2022年6月求试探电荷求试探电荷q沿直线沿直线AB移动到移动到B时电场力做时电场力做的功：的功：E+q ABM第四张，PPT共十八页，创作于2022年6月E+q ABM第五张，PPT共十八页，创作于2022年6月在在匀强电场匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与中移动电荷时，静电力做的功与电荷的电荷的起始位置和终止位置起始位置和终止位置有关，但与电有关，但与电荷经过的荷经过的路径路径无关。无关。(对于非匀强电场也适用对于非匀强电场也适用)这与什么力做功相似呢？结论：结论：电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关第六张，PPT共十八页，创作于2022年6月两带电小球的电荷量分别为两带电小球的电荷量分别为+q和和-q，固定在一，固定在一长度为长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过点垂直于杆的轴线转过180，则在转动过程中电场力做的功为（，则在转动过程中电场力做的功为（）A、0 B、qEL C、2 qEL D、qELC第七张，PPT共十八页，创作于2022年6月 将将+q由由A移到移到B的过程电场力的过程电场力对电荷做功为：对电荷做功为：将将-q由由A移到移到B的过程，电场的过程，电场力对电荷做功为：力对电荷做功为：dAB+qEL做功的过程是一个做功的过程是一个能量转化的过程，能量转化的过程，那么电场力做功的那么电场力做功的过程是什么能转化过程是什么能转化为什么能呢？为什么能呢？第八张，PPT共十八页，创作于2022年6月电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功电场力做功与电势能有什么关系？（联系重力做功与重力势能的关系）与重力势能的关系）电荷在电场中具有的与电荷位置有关的电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能，叫能，叫电势能电势能。物体被举高具有重力势能。物体被举高具有重力势能。1、电荷在电场中具有电势能。、电荷在电场中具有电势能。重力对物体做正功，物体的重力势能重力对物体做正功，物体的重力势能减小减小 2、电场力对电荷做正功，电荷的电势能、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小减小 重力对物体做负功，物体的重力势重力对物体做负功，物体的重力势能增大能增大 3、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大大第九张，PPT共十八页，创作于2022年6月 重力做多少功，物体重力势能重力做多少功，物体重力势能就变化多少。就变化多少。4、电场力做多少功，电荷电势能就变化多、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。少。重力势能是相对的，与零势能面有关重力势能是相对的，与零势能面有关5、电势能是相对的，与零电势能面有关、电势能是相对的，与零电势能面有关通常把电荷在离场源电荷通常把电荷在离场源电荷无限远处无限远处的电势能的电势能规定为规定为零零，或把电荷在，或把电荷在大地表面大地表面上电势能规定上电势能规定为为零零。电荷在某点的电势能，等于静电力把它从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该处移动到零势能位置所做的功第十张，PPT共十八页，创作于2022年6月重力势能是物体和地球所共有的，具有重力势能是物体和地球所共有的，具有系统性系统性6、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性7、电势能是标量，但有正负、电势能是标量，但有正负由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与由此可见，电场力做功与重力做功，电势能与重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过重力势能都很相似，所以大家在学习电势能过程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮程中应该多联系重力做功与重力势能的关系帮助理解电势能。助理解电势能。第十一张，PPT共十八页，创作于2022年6月重力势能和电势能类比重力势能和电势能类比 重力场中，重力：地球和物体重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力之间存在的吸引力电场中，电场力：电荷之间的电场中，电场力：电荷之间的作用力作用力有重力就有重力势能有重力就有重力势能Ep=mghEp=mgh有电场力就有相应的能，叫电势有电场力就有相应的能，叫电势能能EPEpEp由物体和地面间的相对位由物体和地面间的相对位置决定置决定EP由电荷间的相对位置决定由电荷间的相对位置决定电场力做正功，电势能就减少电场力做正功，电势能就减少电场力做负功，电势能就增加电场力做负功，电势能就增加电场力作功，电势能改变电场力作功，电势能改变重力做功，重力势能改变重力做功，重力势能改变重力做正功，重力势能就减少重力做正功，重力势能就减少重力做负功，重力势能就增加重力做负功，重力势能就增加W W重重 =E=EP1P1-E-EP2P2W W电电 =E=EPAPA-E-EPBPB第十二张，PPT共十八页，创作于2022年6月尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异大差异存在两种电荷存在两种电荷正电荷顺电场线移动，正电荷顺电场线移动，电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少 负电荷顺电场线移动，负电荷顺电场线移动，电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 正电荷逆电场线移动，正电荷逆电场线移动，电场力做负功，电势能增加电场力做负功，电势能增加 负电荷逆电场线移动，负电荷逆电场线移动，电场力做正功，电势能减少电场力做正功，电势能减少第十三张，PPT共十八页，创作于2022年6月例：有一个带负电的点电荷，从某电场中的例：有一个带负电的点电荷，从某电场中的A点移动到点移动到B点，电荷克服电场力何做了点，电荷克服电场力何做了610-4J的功，从的功，从B点移至点移至C点，电场力对电荷做了点，电场力对电荷做了910-4J的功，设的功，设A点为零电势点为零电势能点，求：能点，求：B、C两点的电势能各为多少？两点的电势能各为多少？A与与C之间的电之间的电势能之差为多少？势能之差为多少？一变：若以一变：若以B点为零电势能点，点为零电势能点，A、C两点的电势能各为两点的电势能各为多少？多少？A与与C之间的电势能之差为多少？之间的电势能之差为多少？二变二变：若以若以C点为零电势能点，点为零电势能点，A、C两点的电势能各两点的电势能各为多少？为多少？A与与C之间的电势能之差为多少？之间的电势能之差为多少？结：选择不同的零势能点，两点的电势能发结：选择不同的零势能点，两点的电势能发生变化，但两点间的电势能之差却不变生变化，但两点间的电势能之差却不变第十四张，PPT共十八页，创作于2022年6月例例 下图中下图中MN为电场中某一条电场线方为电场中某一条电场线方向向右，在线取两点向向右，在线取两点a、b 今将一电荷今将一电荷q从从a移到移到b则则（）A.电场力做正功，电场力做正功，q的电势能增加；的电势能增加；B.电场力做负功，电场力做负功，q的电势能增加；的电势能增加；C.电场力做正功，电场力做正功，q的电势能减少；的电势能减少；D.电场力做负功，电场力做负功，q的电势能减少。的电势能减少。第十五张，PPT共十八页，创作于2022年6月一带电油滴在匀强电场一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从则此带电油滴从a运动到运动到b的过程中，能量变化情的过程中，能量变化情况（况（）动能减小动能减小 B电势能增加电势能增加动能和电势能之和减小动能和电势能之和减小 重力势能和电势能之和增加重力势能和电势能之和增加abE第十六张，PPT共十八页，创作于2022年6月如图所示，匀强电场的场强方向水平向右，场强大小如图所示，匀强电场的场强方向水平向右，场强大小E=300N/C。一个质量为。一个质量为m=1.0g的带点小球，用长的带点小球，用长L=0.4m的丝线系住，丝线的另一端固定于电场中的的丝线系住，丝线的另一端固定于电场中的O点。点。带点小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为带点小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为370。现将带点。现将带点小球拉至小球拉至O的右方，从丝线水平的位置由静止释放。的右方，从丝线水平的位置由静止释放。求：它下摆到最低点时的速度和最低点时悬线的张力求：它下摆到最低点时的速度和最低点时悬线的张力？第十七张，PPT共十八页，创作于2022年6月感感谢谢大大家家观观看看第十八张，PPT共十八页，创作于2022年6月