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电场力做功与电势能. 想一想: 为了描述电场的力的性质我们引入了哪个物理量 ? 这个物理量有谁来决定? 它的三个特点是什么?. 还记得吗 ?. 1 、重力是怎么产生的?. 重力是地球对物体的吸引而产生. 2 、什么是重力势能?. 由于地球和物体之间存在着相互作用,物体具有“做功的本领”,因而有“能量”,这种能量就是重力势能。. 3 、重力做功有什么特点?. 与路径无关,只与物体的始末位置的高度差有关系. 电场力做功的特点 (阅读教材 26 页至 27 页第一段,回答以下问题:) ( 1 )回顾写出功的定义式
E N D
想一想: 为了描述电场的力的性质我们引入了哪个物理量? 这个物理量有谁来决定? 它的三个特点是什么?
还记得吗? 1、重力是怎么产生的? 重力是地球对物体的吸引而产生 2、什么是重力势能? 由于地球和物体之间存在着相互作用,物体具有“做功的本领”,因而有“能量”,这种能量就是重力势能。 3、重力做功有什么特点? 与路径无关,只与物体的始末位置的高度差有关系
电场力做功的特点(阅读教材26页至27页第一段,回答以下问题:)电场力做功的特点(阅读教材26页至27页第一段,回答以下问题:) (1)回顾写出功的定义式 (2)理解图2-3、2-4中电荷直接由A到B和A经C再回到B时两种情况下的电场力做功计算。 (3)思考计算电荷沿任意路径(如图2-4中的绿线路径)时电场力做功多少? (4)类比重力做功的特点总结出电场力做功的特点: W=qEd 电场力做功与路径无关,只与始末位置有关
两带电小球的电荷量分别为+q和-q,固定在一长度为L的绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆与场强方向平行,其位置如图所示,若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°,则在转动过程中电场力做的功为( ) A、0 B、qEL C、2 qEL D、qEL C
如图所示,匀强电场的场强方向水平向右,场强大小E=300N/C。一个质量为m=1.0g的带点小球,用长L=0.4m的丝线系住,丝线的另一端固定于电场中的O点。带点小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为370。现将带点小球拉至O的右方,从丝线水平的位置由静止释放。如图所示,匀强电场的场强方向水平向右,场强大小E=300N/C。一个质量为m=1.0g的带点小球,用长L=0.4m的丝线系住,丝线的另一端固定于电场中的O点。带点小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为370。现将带点小球拉至O的右方,从丝线水平的位置由静止释放。 求:它下摆到最低点时的速度和最低点时悬线的张力?
电势能:定义:电荷在电场中具有的能量叫电势能电势能:定义:电荷在电场中具有的能量叫电势能 重力做功与重力势能变化的关系: 重力做功的过程,就是重力势能改变的过程。 重力做正功,重力势能减小; 重力做负功,重力势能增加,且有: WAB=-△Ep 类比:思考电场力做功与电势能变化的关系 电场力做功的过程,就是电势能改变的过程 电场力做正功,电势能就减小 电场力做负功,电势能就增加,且有: WAB=-△Ep
+ A B C 例题:如图所示,在点电荷电场中的一条电场线上依次又A、B、C三点,分别把+q和-q的试探电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能的说法正确的是( ) A、放上+q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC B、放上+q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC C、放上-q时,它们的电势能EPA>EPB>EPC D、放上-q时,它们的电势能EPA<EPB<EPC AD
b a E 一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下。若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况( ) A.动能减小 B.电势能增加 C.动能和电势能之和减小 D.重力势能和电势能之和增加
讨论:在求重力势能时需要注意什么?其大小如何算?讨论:在求重力势能时需要注意什么?其大小如何算? 先选择零势能面,其数值等于从该点移到零势能点重力所做的功。可正可负,是标量 类比:根据重力势能的计算,试讨论如何计算电势能,需要注意什么问题? 先选择零电势能点,其数值等于从该点移到零电势能点时电场力所做的功所做的功。可正可负 注意:标量,正负表示大小,正值说明电势能比零电势能大,负值说明电势能比零电势能小。
例:有一个带负电的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4J的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设A点为零电势能点,求:B、C两点的电势能各为多少?A与C之间的电势能之差为多少?例:有一个带负电的点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力何做了6×10-4J的功,从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设A点为零电势能点,求:B、C两点的电势能各为多少?A与C之间的电势能之差为多少? 一变:若以B点为零电势能点,A、C两点的电势能各为多少? A与C之间的电势能之差为多少? 二变:若以C点为零电势能点,A、C两点的电势能各为多少? A与C之间的电势能之差为多少? 结:选择不同的零势能点,两点的电势能发生变化,但两点间的电势能之差却不变
如图所示,匀强电场的场强方向水平向右,场强大小E=300N/C。一个质量为m=1.0g的带点小球,用长L=0.4m的丝线系住,丝线的另一端固定于电场中的O点。带点小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为。现将带点小球拉至O的右方,从丝线水平的位置由静止释放,如图所示,匀强电场的场强方向水平向右,场强大小E=300N/C。一个质量为m=1.0g的带点小球,用长L=0.4m的丝线系住,丝线的另一端固定于电场中的O点。带点小球静止时,悬线与竖直方向的夹角为。现将带点小球拉至O的右方,从丝线水平的位置由静止释放, 求:(1)它下摆到最低点时的速度和最低点时悬线的张力? (2)在下摆过程中小球的最大速度?
小结: 电场力做功的特点: 电场力做功与路径无关,只与始末位置有关 电场力做功和电势能变化的关系: 电场力做正功,电势能就减小 电场力做负功,电势能就增加 选择不同的零势能点,两点的电势能发生变化,但两点间的电势能之差却不变