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(共23張PPT)
第一章 靜電場
第 4 節 電場力的功 電勢能
1.知道電場力做功的特點
2.掌握電勢能的概念
3.理解電場力做功和電勢能變化的關系
教學目標
新課導入
把質量為m的物體沿著不同路徑從A到B，重力做功是相等的。
新課導入
一個帶正電的電荷量為q的試探電荷在勻強電場中某位置受力也是一定的，靜電力做功是否也具有這一特點？
E
1.將電荷q從A沿直線移至B:
A
B
+
q
F
一、電場力做功的特點
W=Eq·AB
M
E
2.將電荷q從A沿斜線移至B:
A
B

+
q
F
一、電場力做功的特點
W=Eq·AB ·cosθ= Eq ·AM
M

E
A
B
3.將電荷q從A沿折線移至B:
對AM:
對MB:
對全程:
+
q
F
+
q
F
一、電場力做功的特點
W1=Eq ·AM
W=W1+W2=Eq ·AM
4.將電荷q從A沿曲線移至B:
M

E
A
B
+
q
F
E
A
B
+
q
F
+
q
F
+
q
F
+
q
F
… …
M
x1
x2
x3
一、電場力做功的特點
x1+x2+x3+…=AM
W1=Eq· x1
W2=Eq· x2
W3=Eq· x3
W=W1 +W2 + W3 + …=Eq· AM
電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？
在勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功與電荷經過的路徑無關，僅與電荷的起始位置和終點位置有關.
該結論對于非勻強電場也是適用的.
5.結論:
一、電場力做功的特點
h
回顧重力做功的特點
A
B
C
mg
mg
mg
1.在這三種情況下重力做功的關系？
3.可以引進重力勢能的概念。
2.
二、電勢能
重力做正功
重力勢能減小，動能增加
二、電勢能
類比的思維
電場力做正功
電荷的動能增加，動能從何而來？
電場中某種勢能轉化而來！
1.定義：電荷在電場中受到電場力而具有的與位置有關的勢能叫做電勢能,用Ep 表示。
二、電勢能
2.電勢能是放入電場中的電荷與電場組成系統共有的，它既與電荷有關，也與電場有關
E
3.標量，沒有方向
4.單位：焦耳，符號：J
重力做的功等于重力勢能的減少量
靜電力做的功等于電勢能的減少量
A
B
E
+
三、電場力做功與電勢能變化的關系
A
B
+
+
A
B
－
－
負電荷逆著電場線移動，電場力做正功，電勢能減少
電場力做功改變電勢能
正電荷順著電場線移動，電場力做正功，電勢能減少
正電荷逆著電場線移動，電場力做負功，電勢能增加
負電荷順著電場線移動，電場力做負功，電勢能增加
A
B
E
+
設EpB =0
電荷在某點的電勢能，等于靜電力把它從該點移到零勢能位置時所做的功。
通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規定為0，或者把電荷在大地表面的電勢能規定為0.
例.將帶電量為6×10-6C的負電荷從電場中的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=1.8×10-5 J
EpC=-1.2×10-5 J
EpB=3×10-5 J
EpA= -3×10-5 J
典例分析
一、電場力做功的特點：
與路徑無關，只與起點和終點的位置有關
二、電勢能：電荷在電場中具有的能量（勢能）
三、電場力做功與電勢能變化的關系
1、電場力做的功等于電勢能的減少量： WAB=EpA-EpB
電場力做正功，電勢能減少 靜電力做負功，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
課堂小結
１、下列說法中正確的是（ ）
A.當兩正點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大
B.當兩負點電荷相互靠近時，它們的電勢能增大
C.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能減小
D.一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，它們的電勢能增大
ABC
電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加
知識鏈接
跟蹤練習
由動能定理可知，電荷的動能將增加5×10－6J ，D正確
根據功能關系，電荷的電勢能將減少5×10－6J ，C正確
由于不知道電荷的初動能和初勢能，所以A、B錯誤
２、一個電荷只在電場力作用下從電場中的A點移到B點時，電場力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．電荷在B處時將具有5×10－6J 的電勢能
B．電荷在B處將具有5×10－6J 的動能
C．電荷的電勢能減少了5×10－6J
D．電荷的動能增加了5×10－6J
CD
3、如圖所示,在等量正點電荷形成的電場中,它們連線的中垂面ab上, 有一電子,從靜止開始由a運動到b的過程中(a、b相對O對稱),下列說法正確的是( )
A.電子的電勢能始終增多
B.電子的電勢能始終減少
C.電子的電勢能先減少后增加
D.電子的電勢能先增加后減少
C
O
a
b
+
+
E
E
F
F
做正功
做負功
電勢能減少
電勢能增加
4、一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖虛線所示,電場方向豎直向下.若不計空氣阻力,則此帶電油滴從a運動到b的過程中,能量變化情況為( )
A.動能減小
B.電勢能增加
C.動能和電勢能之和減少
D.重力勢能和電勢能之和增加
E
a
b
C
mg
F電
合力向上，合力做正功，油滴動能增加，A錯；電場力做正功，電勢能減少，B錯；根據能量守恒可知，C對、D錯.
5、如圖所示，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方向未標明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區域時的運動軌跡。a、b是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作用，根據此圖可作出正確判斷的是( )
A.帶電粒子所帶電荷的性質
B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向
C.帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大
D.帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大
BCD
a
b
F
F
v
v
若粒子a→b，a、b兩點的速度方向如圖所示.
根據力與運動軌跡的關系，受力方向如圖所示,B正確.
若粒子b→a，a、b兩點的速度方向如圖所示,由動能定理和功能關系可知C、D在正確
v
v
謝謝
大家

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