电场力做功与电势能

练习2 练习2： V/m的匀强电场中 一质子从A点移动到B 的匀强电场中， 在场强为 4× 105 V/m的匀强电场中，一质子从A点移动到B点，已 AB间的距离为20cm，AB连线与电场线方向成30°夹角， 间的距离为20cm 连线与电场线方向成30 知AB间的距离为20cm，AB连线与电场线方向成30°夹角，求电场 力做的功以及质子电势能的变化。 力做的功以及质子电势能的变化。 B 30°
在匀强电场中移动电荷电场力做功应该怎样计算？ 1、在匀强电场中移动电荷电场力做功应该怎样计算？ 2、电场力做功的正、负怎样判断？ 电场力做功的正、负怎样判断？ 电场力做功的影响因素有哪些？ 3、电场力做功的影响因素有哪些？ 什么叫做电势能？ 4、什么叫做电势能？ 电场中的电荷的电势能大小由哪些因素影响？ 5、电场中的电荷的电势能大小由哪些因素影响？ 如何判断电荷电势能的增减？ 6、如何判断电荷电势能的增减？
练习1 练习1： 如图，电荷量为+q的点电荷在场强为E的电场中运动，AB间距为 如图，电荷量为+q的点电荷在场强为E的电场中运动，AB间距为 +q的点电荷在场强为 分别求出点电荷沿图中三条路径从A运动到B d，分别求出点电荷沿图中三条路径从A运动到B时，电场力对它 所做的功 C A B
D
1、定义： 电荷在电场中某点的电势能等于把这个电荷从这点 定义： 移到选定的参考点的过程中电场力所做的功。 选定的参考点的过程中电场力所做的功 移到选定的参考点的过程中电场力所做的功。 2、参考点的选择： 无特殊说明的情况下，参考点通常都选在 参考点的选择： 无特殊说明的情况下， 无穷远。 无穷远。即认为电荷在无限远处电势能为 零。 思考： 思考：请说明图 中A、B、C、D四 个电荷具有的电 势能的正负。 势能的正负。 A +q B +q
1、电场力做功的计算方法和影响因素 2、电荷电势能的定义方式和影响因素
引申： 引申：
若点电荷运动的路径为先沿AC移动到C 再由C点移动到B 若点电荷运动的路径为先沿AC移动到C，再由C点移动到B， AC移动到 整个过程电场力做的功是多少？ 整个过程电场力做的功是多少？ 若点电荷由A 若点电荷由A到B是沿着任意的一条 曲线呢？ 曲线呢？ A 总结： 总结： 1、电场力做功与电荷运动路径无关，只与始末位置有关 电场力做功与电荷运动路径无关， 2、沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功； 沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功； 正电荷 正功 沿电场线方向移动负电荷 电场力做负功 负电荷， 负功。 沿电场线方向移动负电荷，电场力做负功。 C B
例一：如图所示，在电场强度为E的匀强电场中， 例一：如图所示，在电场强度为E的匀强电场中，把一个点电荷 +q沿电场方向从 点移动到B 沿电场方向从A 假设距离AB=d AB=d， +q沿电场方向从A点移动到B点，假设距离AB=d，求电场力做的 功。 点电荷受到的电场力为： 点电荷受到的电场力为：F=qE 方向由A指向B 方向由A指向B 所以电场力做功为： 所以电场力做功为：W=Fd=qEd A B
C -q
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D -q
3、电势能是标量，其正负号表示大小，不表示方向。 电势能是标量，其正负号表示大小，不表示方向。 4、电势能由电场和电荷共同决定。其大小与参考点的选择有 电势能由电场和电荷共同决定。 关系。 关系。 6、判断电势能变化的方法： 判断电势能变化的方法： ①做功判断法：无论哪种电荷，只要电场力做正功，电荷 做功判断法：无论哪种电荷，只要电场力做正功， 电场力做正功 的电势能一定减小 只要电场力做负功 减小； 电场力做负功， 的电势能一定减小；只要电场力做负功， 电荷的电势能一定增大 增大。 电荷的电势能一定增大。 ②电场线法：正电荷顺着电场线运动电势能减小，逆着电场 电场线法：正电荷顺着电场线运动电势能减小， 线运动电势能增加； 线运动电势能增加； 负电荷顺着电场线运动电势能增大， 负电荷顺着电场线运动电势能增大，逆着电场 线运动电势能减小。 线运动电势能减小。 电势能的变化量与零电势点的选择无关。 7、电势能的变化量与零电势点的选择无关。
6.4 3 ×10
减少了
−16
J
−16
A
6.4 3 ×10
J
练习3 练习3： 在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m 带电量为+q的物体 在场强大小为E的匀强电场中，一质量为m、带电量为+q的物体 +q 以某一初速度沿电场线反方向做匀减速直线运动， 以某一初速度沿电场线反方向做匀减速直线运动，其加速度大 小为0.8qE/m 物体运动s距离时速度为零， 0.8qE/m， 小为0.8qE/m，物体运动s距离时速度为零，则（ ） 物体克服电场力做功qEs A、物体克服电场力做功qEs 物体的电势能减少了0.8qEs B、物体的电势能减少了0.8qEs 物体的电势能增加了qEs C、物体的电势能增加了qEs 物体的动能减少了0.8qEs D、物体的动能减少了0.8qEs
思考： 思考： 电势能和重力势能的对比。 电势能和重力势能的对比。
电势能 重力势能
电场中的电荷具有势能——电 势能
重力场中的物体具有势能—— 重力势能
电场中同一位置上不同电量电 荷的电势能不同
重力场中同一位置上不同质量 物体的重力势能不同
电场力做正功时，电势能减小 电场力做负功时，电势能增大
重力做正功是，重力势能减小 重力做负功时，重力势能增大