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1、孝感一中高一物理组,从能量角度认识电场,问题：一个带正电的试探电荷在匀强电场中某点由静止释放，若只受静电力作用，将如何运动?速度如何变化？动能如何变化？,思考：是什么能转化为试探电荷的动能呢?,曾经研究,功是能量转化的量度！,做功的过程就是能量转化的过程：,问题：静电力做功的特点？,(1)合外力的功等于物体动能的增量：W合=Ek=EK2EK1；(2)重力的功等于重力势能增量的负值：WG=EP=EP1EP2(3)弹力的功等于弹性势能增量的负值：W弹=EP弹=EP1EP2,W=qE|AM|,W=qE|AM|+0,问题：静电力做功的特点,W1=qEx1,W2=qEx2,W3=qEx3,W=W1+W2
2、+W3+=qE|AM|,用匀强电场分析,4.将电荷q从A沿其它曲线移至B，静电力做功？,用匀强电场分析：,5.静电力做功有什么特点？,在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关，与电荷的起始位置和终止位置有关，与初、末两点在电场线上的距离有关。,6.这个结论适用于非匀强电场吗？,适用！,问题：静电力做功的特点,例1（多选）、如图所示，一质量为m、带电荷量大小为-q的小球，用长度为L绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场大小为E，由B点静止释放，运动到A点过程中（）A、重力做功-mgLcosB、电场力做功qELsinC、电场力做功-qELsinD、A点速度为,A,B,由于移动电荷
3、时静电力做功与路径无关，电荷在电场中某一位置也具有确定的势能。,这种势能叫做电势能。,电场力做功引起了电势能的变化！,概念：电势能,问题：静电力做功的特点与什么力相似？,概念：电势能,1.电荷在电场中具有与其位置有关的能叫电势能。,WAB=EPA-EPB=-EP,概念：电势能,1.电荷在电场中具有与其位置有关的能叫电势能。,例2（多选）如图所示，电荷在电场中从A向B移动时，静电力做什么功?电荷的电势能怎么变化？（）,2.静电力对电荷做正功,电荷的电势能减少；静电力对电荷做负功,电荷的电势能增加。,WAB=EPA-EPB=-EP,图1,图2,A、图1中若为正电荷，电场力做正功，电势能减少B、图1
4、中若为负电荷，电场力做负功，电势能减少C、图2中若为正电荷，电场力做负功，电势能增加D、图2中若为负电荷，电场力做正功，电势能增加,问题：如图所示，在场强E=1000N/C的匀强电场中，点电荷q=+1C从A移动到B，AB相距L=1m，静电力做功为多少？电势能如何变化？电荷在A点具有多大的电势能？,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0，或者把电荷在大地表面上的电势能规定为0,解：,设B点电势能EPB=0,电场力做正功，电势能减少,电荷在A点具有多大的电势能？,EPA=1000J,电荷在某点的电势能，等于把它从这一点移动到零势能位置时静电力做的功,概念：电势能,1.电荷在电场中具有与其位
5、置有关的能叫电势能。,WAB=EPA-EPB=-EP（增量的负值）,3.电势能具有相对性。,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。,5.电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。,4.电势能是标量。,2.静电力对电荷做正功,电荷的电势能减少；静电力对电荷做负功,电荷的电势能增加。,6.电势能不属于机械能。,例3将带电荷量为6106C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了3105J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2105J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点的电势能为零，则该电荷在B点和C点
6、的电势能分别为多少？,(3)如果规定B点的电势能为零，则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少？,例4(多选)如图3所示，在正点电荷产生的电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把带电荷量为q和q的试探点电荷依次放在这三个点上，关于它们所具有的电势能，下列说法中正确的是A.放上q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpAEpBEpCB.放上q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpAEpBEpCC.放上q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpAEpBEpCD.放上q的试探点电荷时，试探点电荷在各点的电势能大小关系为EpAEpBEpC,图3,例5(多选)如图2所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一带正电的小球，小球与弹簧不连接，施加外力将小球向下压至某位置静止.现撤去外力，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，则上述过程中A.小球与弹簧组成的系统机械能守恒B.小球的重力势能增加W1C.小球的电势能增加W1W2D.小球的电势能减少W2,图2,