高中物理《電場力做功與電勢能》課件3（15張PPT）（魯科版選修3-1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 電場力做功與電勢能 第一節(jié) 從能量的角度認(rèn)識電場 第二章電勢能與電勢差 復(fù)習(xí)回顧 1 功的計算 2 重力做功的特點 1 與路徑無關(guān) 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(guān)系 3 重力勢能是相對的 須選定零勢能參考面 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 重力做正功 重力勢能減少重力做負(fù)功 重力勢能增加 一個試探電荷在勻強(qiáng)電場中某點由靜止釋放 將如何運動 動能如何變化 不計重力 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 問題 從動能增加 我們會想到什么呢 一 電場力做功的特點 在勻強(qiáng)電場中移動電荷時 靜電力做的功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān) 只與電荷的起始位置和終止位置有關(guān) 對于非勻強(qiáng)電場也適用 B M A F q WAB F AB cos qE AM 把正電荷沿不同路徑從A點移到B電場力做功 做功的過程是一個能量轉(zhuǎn)化的過程 那么電場力做功的過程是什么能轉(zhuǎn)化為什么能呢 二 電勢能 1 電荷在電場中而具有的能量就叫電勢能 電勢能與重力勢能類似 所以必須選擇零勢能點 2 零勢能選取 零勢能點可以任意選 通常選地表面或無窮遠(yuǎn)地方做為零勢能點 正電荷從A點移到B點時 靜電力做正功 電荷的電勢能減少 正電荷從B點移到A點時 靜電力做負(fù)功 即電荷克服靜電力做功 電荷的電勢能增加 如果是負(fù)電荷情況相同 三 電場力做功與電勢能的變化關(guān)系 1 電荷在電場中具有與其位置有關(guān)的能量叫電勢能 2 電場力對電荷做正功 電荷的電勢能減小 電場力對電荷做負(fù)功 電荷的電勢能增大 電場力做的功等于電勢能的減少量 例1 如圖 在場強(qiáng)的勻強(qiáng)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 A B 設(shè)A點的電勢能 WAB EPA EPB 103J 電勢能為負(fù)表示的物理意義是什么 若設(shè)B點的電勢能EPB 0 電荷在A點的電勢能又多大 電荷在某點的電勢能 等于靜電力把它從該處移動到零勢能位置所做的功 電勢能為負(fù)表示電荷在該處的電勢能比零還要小 4 電勢能是電荷和電場所共有的 具有系統(tǒng)性 3 電勢能是相對的 與零電勢能面有關(guān) 5 電勢能是標(biāo)量 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(yīng)的能 叫電勢能EP Ep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 W重 EP1 EP2 W電 EPA EPB 課堂訓(xùn)練 1 將帶電量為6 10 6C的負(fù)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(guī)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(guī)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 5J EPC 1 2 10 5J EPB 3 10 5J EPA 3 10 5J 小結(jié) 一 靜電力做功的特點 與路徑無關(guān) 只與起點和終點的位置有關(guān)二 電勢能 電荷在電場中具有的能量 勢能 1 靜電力做的功等于電勢能的減少量 WAB EPA EPB靜電力做正功 電勢能減少靜電力做負(fù)功 電勢能增加2 電荷在某點的電勢能 等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功3 電勢能是相對的 須建立零勢能參考面 電勢能有正負(fù)之分 負(fù)值表示比零還要小 2 如圖所示 光滑絕緣細(xì)桿豎直放置 細(xì)桿右側(cè)距桿0 3m處有一固定的點電荷Q A B是細(xì)桿上的兩點 點A與Q 點B與Q的連線與桿的夾角均為37 一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下 通過A點時加速度為零 速度為3m s 取g 10m s2 求小球下落到B點時的加速度和速度的大小 a 2g 20m s2vB 5m s 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全