电场力做功和电势能的关系

电场力做功和电势能电场力做功和电势能例、如图，试探电荷例、如图，试探电荷+q在匀强电场（场强为在匀强电场（场强为E）中沿直线）中沿直线由由A运动到运动到B点，静电力做多少功？点，静电力做多少功？例、如图，上题中再把试探电荷从例、如图，上题中再把试探电荷从B运动到运动到C。在这一过程中静电力做多少功？在这一过程中静电力做多少功？例、若电荷直接从例、若电荷直接从A点沿直线运动到点沿直线运动到C点，点，静电力做多少功？静电力做多少功？例、若电荷从例、若电荷从A点沿曲线运动到点沿曲线运动到C点，静电力做多少功？点，静电力做多少功？ABdECS电场力做功跟什么因素有关？与什么无关？电场力做功跟什么因素有关？与什么无关？电场力做功只与初末位置有关，电场力做功只与初末位置有关，与运动的路径无关。与运动的路径无关。ABEEABABEABE例、请判断下面几种情况下，电场力做功的正负。例、请判断下面几种情况下，电场力做功的正负。E1、2、3、4、5、只受电场力只受电场力AB带电粒子从带电粒子从A运动到运动到B。例、如图，一正电荷无初速在匀强电场中静止释放后，例、如图，一正电荷无初速在匀强电场中静止释放后，它做什么运动？它做什么运动？E电场力做了多少功，就有多少电场力做了多少功，就有多少电势能电势能转化。转化。如果上面的电荷是负电荷，情况又如何呢？如果上面的电荷是负电荷，情况又如何呢？不论是正还是负电荷，只要电场力对电荷做正功，不论是正还是负电荷，只要电场力对电荷做正功，电势能就减少，反之增加。电势能就减少，反之增加。动能增加还是减少？动能增加还是减少？电势能电势能-动能动能电场力做什么功？电势能是如何变化的？电场力做什么功？电势能是如何变化的？电场力做功和重力做功的对比电场力做功和重力做功的对比电场力做正功，电势能减小；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大电场力做负功，电势能增大与与重力做功和重力势能的变重力做功和重力势能的变化化相类比相类比 重力做功重力做功 电场力做功电场力做功重力场中，重力：地球重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引和物体之间存在的吸引力力电场中，电场力：电荷之电场中，电场力：电荷之间的作用力间的作用力 做功与路径无关做功与路径无关 做功与路径无关做功与路径无关重力做多少功，重力势重力做多少功，重力势能就改变多少能就改变多少电场力做多少功，电势能电场力做多少功，电势能就改变多少就改变多少重力做正功，重力势能重力做正功，重力势能减少减少电场力做正功，电势能减电场力做正功，电势能减少少重力做负功，重力势能重力做负功，重力势能增加增加电场力做负功，电势能增电场力做负功，电势能增加加电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。该点移动到零势能位置时所做的功。WAB=EPA-EPB1、电势能是、电势能是相对相对的。（有选定的零势能点）的。（有选定的零势能点）2、电势能有正、负，但不表示方向，只表示、电势能有正、负，但不表示方向，只表示 比零势能点高还是低。电势能是比零势能点高还是低。电势能是标量标量。3、对于同一点，不同电性的电荷放入，电势、对于同一点，不同电性的电荷放入，电势 能是不同的。能是不同的。ABE例、有一电荷量例、有一电荷量q=-310-6C的点电荷，从电场中的的点电荷，从电场中的A点移到点移到B点，克服电场力做功点，克服电场力做功610-4J，从，从B点移点移到到C点时静电力做功为点时静电力做功为910-4J。问：。问：（1）以）以B为零势能点，电荷在为零势能点，电荷在A点时的电势能是多少？点时的电势能是多少？（2）如选取）如选取C点的电势能为零，则电荷在点的电势能为零，则电荷在A点时的电点时的电 势能又是多少？势能又是多少？例、（例、（1）把一个单位正试探电荷从等量异种电荷的）把一个单位正试探电荷从等量异种电荷的连线的中点连线的中点O，沿其垂直平分线移至无穷远处。静电，沿其垂直平分线移至无穷远处。静电力是否做功？电势能是否变化？怎么变化？力是否做功？电势能是否变化？怎么变化？（2）若此电场是等量同种电荷，情况又如何？）若此电场是等量同种电荷，情况又如何？（3）若电荷换为负电荷，情况又如何？）若电荷换为负电荷，情况又如何？1 1、定义：、定义：6 6、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与、电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关放不放电荷及放什么电荷无关检验电荷的电量电势能电势 qEP（标量）标量）3 3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。1 12 2、E EP P及及q q含符号含符号5 5、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负、正电荷的电场中电势为正，负电荷的电场中电势为负A B EA A B B7 7、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势、电势是标量，在规定了零电势后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，可以是正值，也可以是负值。正值表示该点电势比零高，负值表示该点电势比零低。负值表示该点电势比零低。1 1、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方、如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。迹。a a、b b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是力作用，根据此图可作出正确判断的是()()A.A.带电粒子所带电荷的性质带电粒子所带电荷的性质B.B.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的受力方向两点的受力方向C.C.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的速度何处较大两点的速度何处较大D.D.带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的电势能何处较大两点的电势能何处较大BCDab2 2、如图所示，是负点电荷产生的电场中的一条电场、如图所示，是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从线。一个带正电的粒子（不计重力）从a a到到b b穿越这条电场线的轨穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a a点的加速度一定点的加速度一定在在b b点的加速度。带电粒子在点的加速度。带电粒子在a a点的电势能一定点的电势能一定在在b b点的电势能。点的电势能。（填（填“大于大于”、“小于小于”式式“等于等于”）。）。Nba小于小于大于大于F-3 3、如果把、如果把q=1.0q=1.01010-8-8C C的电荷从无穷远处移至电场中的的电荷从无穷远处移至电场中的A A点，点，需克服电场力做功需克服电场力做功W=1.2W=1.21010-4-4J.J.那么那么 q q在在A A点的电势能和在点的电势能和在A A点的电势各是多少？点的电势各是多少？q q未移入电场前未移入电场前A A点的电势是多少点的电势是多少？VCJqEJEJEWPAAPAPAA48444102.1100.1102.1102.1102.104 4、如图所示，电场中有、如图所示，电场中有A A、B B两点，则下列说法中正确的是两点，则下列说法中正确的是（）A A、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEB BB B、电势、电势A A B B 场强场强E EA AEEEpBpBA AB BE EBC