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4電勢和電勢能 1 電勢能 一自主學習 1靜電力做功的特點是 在勻強電場中移動電荷時 靜電力做的功與電荷的有關 但與電荷 無關 2上述結論是從勻強電場推導出來的 但是可以證明 對于也是適用的 3因此我們可以得出結論 靜電力做功的特點是 電荷在電場中移動時 靜電力做的功只與電荷的有關 與無關 思考 我們以前學過的哪個力做功具有這個特點 起始位置與終止位置 經過的路徑 非勻強電場 始末位置 電荷移動的路徑 重力 一自主學習 4電勢能的概念是 由于移動電荷時靜電力做的功與移動的路徑無關 電荷在電場中也具有 這種勢能叫做 放入電場中的電荷具有電勢能 因為靜電力具有對電荷做功的本領 電場中一個靜止的電荷在靜電力作用下將做加速運動 動能越來越大 從能量守恒的角度來看一定是其他形式的能轉化而來 這個能就是電勢能 從能量轉化的角度來看 一種形式的能轉化為另一種形式的能要通過做功才能實現(xiàn) 這個功就是靜電力做功 勢能 電勢能 一自主學習 5電勢能的變化與靜電力做功的關系是 靜電力做正功 電荷的電勢能 靜電力做負功 電荷的電勢能 靜電力做了多少功 電勢能就變化多少 即 靜電力做的功等于 請回顧重力做功與重力勢能變化的關系 與上面是一樣的嗎 減少 增加 電勢能的減少量 是一樣的 6靜電力做功與電勢能的變化關系的數(shù)學表達式是WAB EPA EPB 特別提醒 要注意次序 7在電場中 一個電荷具有多少電勢能的計算方法是 電荷在某點的電勢能 等于把它從這點移到時靜電力做功 零電勢能位置 一自主學習 7在電場中 一個電荷具有多少電勢能的計算方法是 電荷在某點的電勢能 等于把它從這點移到時靜電力做的功 零電勢能位置 根據WAB EPA EPB若規(guī)定B點的電勢能為零 即EPB 0 則WAB EPA 0 于是EPA WAB 我們以前計算重力勢能也是這樣計算的嗎 是的 8物理學中通常把電荷在的電勢能規(guī)定為0 把電荷在的電勢能規(guī)定為零 離場源電荷無限遠處 大地表面上 二質疑提問 1電勢能是屬于誰的 電勢能是屬于電場和電場中的電荷所共有的 即放入電場中的電荷有電勢能 2在如圖所示的電場中有AB兩點 現(xiàn)把一正電荷從A點移到B點 靜電力做什么功 電荷的電勢能怎樣變化 若把一負電荷從A點移到B點 靜電力做什么功 電荷的電勢能怎樣變化 把正電荷從A點移到B點 靜電力做正功 電荷的電勢能減少 把負電荷從A點移到B點 靜電力做負功 電荷的電勢能增加 c 3把兩個同種電荷間的距離增大一些 電荷間的電勢能怎樣變化 把兩個異種電荷間的距離增大一些 電荷間的電勢能怎樣變化 二質疑提問 減少 增大 三問題探究 1如圖 實線表示電場線 虛線表示一帶正電的粒子在電場中的運動軌跡 不計粒子重力試比較 1 粒子在M N兩點哪點的加速度大 2 粒子在M N兩點哪點的速度大 3 粒子在M N兩點哪點的電勢能大 分析方法 1 比較加速度看電場線稀密 即電場力大小 電場線密處場強大 電荷受到的靜電力大 加速度大 所以aN aM 2 比較速度看靜電力做什么功 靜電力做正功還是負功要看靜電力的方向和速度方向的夾角 靜電力方向沿電場線切線方向 而速度方向沿運動軌跡的切線方向 如圖 若此粒子是從M到N 則靜電力做正功 根據動能定理速度增大 而靜電力做正功 電勢能減少 所以 vN vM EPM EPN 三問題探究 2如圖 空間有一勻強電場電場強度為E 5 104N C 在電場線上有兩點AB 離O點的距離分別是0 2m和0 15m 此電電場中有一正電荷 其電荷量為q 4 10 8C 現(xiàn)規(guī)定O點的電勢能為0 求此正電荷分別在AB兩點時的電勢能 根據電勢能的計算方法 電荷在某點的電勢能 等于把它從這點移到零電勢能位置時靜電力做的功 所以EPA WAO Flcos qEd1 4 10 4J EPB WBO qEd2 3 10 4J 四課堂檢測 1如圖是正電荷Q的電場中的一根電場線 AB是電場線上的兩點 1 一個負電荷在AB兩點哪一點具有的電勢能大 2 哪一點受到的靜電力大 3 若此負電荷在運動中經過AB兩點 且只受靜電力 則它在哪點時的速度大 2一個電荷從電場中的A點移動B點時 靜電力做功0 3J 1 此電荷的電勢能怎樣變化 變化了多少 2 若取A點的電勢能為0 則此電荷在B點時具有的電勢能是多少 四課堂檢測 3空間有一勻強電場 場強的大小是E 電場中有AB兩點 相距L AB連線與電場線的夾角是 現(xiàn)規(guī)定B點的電勢能為零有一電荷量是q的正電荷 它在A點時的電勢能是多少