第7讲 电势能

高中 物理 选修3—1
第七讲 电势能
主讲教师 王小平
思考、讨论:
如图所示，将一个点电荷在电场中由 静止释放后。
+
1、它将如何运动？ 2、它的动能将如何变化？ 3、在这一过程中，是什么能转 化成此点电荷的动能？
静电力做功的特点：
1、如图甲所示，把q沿直线从A移到B，静电力对来自做的功为；EB
W F AB cos qE AM
电场力做正功
电势能减少
电场力做负功
电势能增加
并且，电场力所做的功等于电势能的减少量。
WAB EPA EPB
3、电势能的相对性；
物理学中，通常把电荷在离场源电荷无 限远处的电势能规定为0，或把电荷在大地 表面上的电势能规定为0.
电荷在某点的电势能，等于把它从这点 移动到零势能位置时电场力做的功。
q
2、如图甲所示，在把q沿折线AMB A
F M
从A移往B的过程中，在线段AM上静
甲
电力对q所做的功 W1 qE AM ；
在线段MB上，静电力不做功，即W2=0;
则在整个移动过程中静电力对q所做的功为；
W W1 W2 qE AM
3、如图乙所示，使q沿任意曲线ANB
从A移动到B，我们可以用无数组跟静
A．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无 穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势 能越大 B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷 远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能 越大 C．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场 中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势 能越大 D．无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中 某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大
课堂小练
例4、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中A点移到B点， 克服电场力做3×10-5J的功，再将电荷从B点移到C点， 电场力做了1.2×10-5J的功，则；
1、电荷从A点移到B点，再从B点移到C点的过程 中电势能共改变了多少？
2、如果规定A点的电势能为0，则电荷在B点和 C点的电势能分别为多少？
课堂小练
例2、下列说法中正确的是（ ABC ） A、当两正电荷相互靠近时，它 们的电势能增大。 B、当两负电荷相互靠近时，它 们的电势能增大。 C、当一个正电荷与一个负电荷相 互靠近时，它们的电势能减少。 D、当一个正电荷与一个负电荷相 互靠近时，它们的电势能增大。
课堂小练
例3、下列说法中正确的是( AC )
课堂小结：
1、静电力做功的特点：
2、电势能的概念； 3、电势能是一个具有系统性和 相对性的物理量，是一个标量； 4、电场力做功与电势能变化的关系；
EPA WA0
4、电势能是电荷和电场所共有的，具 有系统性；电势能是标量。
课堂小练
例1、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点， 电场力做了5×10-6J的功，那么（ ）D A．电荷在B处时将具有5×10-6J的电势能 B．电荷在B处将具有5×10-6J的动能 C．电荷的电势能增加了5×10-6J D．电荷的动能增加了5×10-6J
3、如果规定B点的电势能为0，则电荷在A点和 C点的电势能分别为多少？
解析：1、由电场力做功的特点有；
WAC=WAB+WBC=(-3×10-5)+1.2×10-5=-1.8×10-5J 又由电场力做功与电势能的变化关系可得； 该过程中电荷的电势能增加了1.8×10-5J 2、因为EPA=0，由WAB=EPA-EPB有； -3×10-5=0-EPB 得；EPB=3×10-5J 由WAC=EPA-EPC有； -1.8×10-5=0-EPC 得；EPC=1.8×10-5J 3、同理可得； EPA=-3×10-5J EPC=-1.2×10-5J
电力垂直和平行的折线来逼近曲线
ANB，只要q的移动方向与静电力平行，
静电力就做功，而这些与静电力平行
的短折线的长度之和等于AM的长度，
因此，静电力所做的功还是；
E
B
W qE AM
N
结论：
A
在电场中移动电荷时，静电力对电荷所 乙
做的功与电荷经过的路径无关，只与电 荷的始、末位置有关。
此结论适用于所有电场。
回顾与思考：
我们知道；重力做功与物体运动的路径无 关，由物体始、末位置的高度差决定。
重力做功的过程是物体的动能与重力势 能相互转化的过程。
那么，电场力做功的过程又是什么能与 什么能相互转化的过程？
电势能
1、概念； 电荷在电场中受到电场力而具有
的与位置有关的能量叫电势能。
2、电场力做功与电势能变化的关系；