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1、点电荷点电荷q q在电场中由静止释放在电场中由静止释放,将如何运动将如何运动?EF+qAB 电荷做加速运动电荷做加速运动,一段时间后获得一段时间后获得一定的速度一定的速度,试探电荷的动能增加试探电荷的动能增加.试探电荷的动能增加，是否有力对它做功呢？试探电荷的动能增加，是否有力对它做功呢？一、静电力做功有什么特点一、静电力做功有什么特点?选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势 让试探电荷让试探电荷q q在电场强度为在电场强度为E E的匀强电场中沿几的匀强电场中沿几条不同路径从条不同路径从A A点运动到点运动到B B点，我们来计算这几种情况下点，我们来计算这几种情况下静电力对电荷所做的
2、功。静电力对电荷所做的功。M一、静电力做功有什么特点一、静电力做功有什么特点?EW=F|AB|cos=q Eq E|AM|AM|1.1.将电荷将电荷q q从从A A沿直线移至沿直线移至B B:AB+q q+q qF选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势MEAB2.2.将电荷将电荷q q从从A A沿折线移至沿折线移至B:B:对对AM:W1=q E|AM|对对MB:W2=0对全程对全程:W=W1+W2=q E|AM|+q qF+q qF选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势3.3.将电荷将电荷q q从从A A沿曲线移至沿曲线移至B B:MEAB+q qFEAB+q qF+q q
3、F+q qF+q qFW=W1+W2+W3+=q E|AM|W1=q E x1W2=q E x2W3=q E x3 Mx1+x2+x3+=?X1x2选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANBANBMW=q E|AM|E乙乙4.4.将电荷将电荷q q从从A A沿其它曲线移至沿其它曲线移至B B，静电力做功静电力做功？EB+MAFq q+WAB=qE|AM|选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势 用无数组跟静电力垂直和用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近其它曲线平行的折线来逼近其它曲线由以上的推导我
4、们发现了什么由以上的推导我们发现了什么?5.5.静电力做功有什么特点？静电力做功有什么特点？在在匀强电场匀强电场中移动电荷时中移动电荷时,静电力做的功静电力做的功与电荷经过的与电荷经过的路径无关路径无关,与电荷的与电荷的起始起始位置和位置和终止终止位置有关位置有关6.6.这个结论适合于其它电场吗？这个结论适合于其它电场吗？非匀强电场也适用非匀强电场也适用.静电力做功的特点：静电力做功的特点：在电场中移动电荷时在电场中移动电荷时,静电力做的功与静电力做的功与电荷的电荷的起始起始位置和位置和终止终止位置有关位置有关,但与电荷但与电荷经过的经过的路径无关路径无关.h回顾重力做功的特点是什么回顾重力做
5、功的特点是什么?ABCmg mg mg 1.1.在这三种情况下在这三种情况下重力做功有什么特点？重力做功有什么特点？2.WG=m g h3 3.引进了重力势引进了重力势能的概念能的概念选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系WG =EP1 -EP2 =-EP1.重力做正功重力做正功,重力势能减少重力势能减少.2.重力做负功重力做负功,即物体克服重力做功即物体克服重力做功,重力势能增加重力势能增加.重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量.二二.电势能电势能电场中的电荷由于受到电场力电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的
6、势能叫电势能。作用而具有的势能叫电势能。电场力做功与电势能有什么关系呢电场力做功与电势能有什么关系呢?1.定义定义:思考思考重力做功重力做功与重力势与重力势能的关系能的关系静电力做静电力做功与电势功与电势能的关系能的关系如何求重如何求重力势能力势能如何求电如何求电势能势能选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势我们用我们用类比的方法类比的方法来探究电势能来探究电势能WG=Ep1-Ep2WAB=EpA-EpBEp=mghEPA=WAO重力做正功（重力做正功（负负功功）重力势能减）重力势能减小（小（增加增加），即），即重力做的功等于重力做的功等于重力势能的减少重力势能的减少量。量。静电力做
7、正功静电力做正功（负功负功）电势能）电势能减小（减小（增加增加），），即静电力做的功即静电力做的功等于电势能的减等于电势能的减少量。少量。等于重力把物体从等于重力把物体从该点移动到零势能该点移动到零势能位置时做的功位置时做的功等于静电力把它从等于静电力把它从该点移动到零势能该点移动到零势能位置时做的功位置时做的功HhBOAX讨论讨论:下列情况中，正电荷在电场中移动时下列情况中，正电荷在电场中移动时,静电力静电力做什么功做什么功?电荷的电势能如何变化电荷的电势能如何变化?EABAB+若在电场中移动的是负电荷呢若在电场中移动的是负电荷呢?FF+E-FF选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电
8、势X二二.电势能电势能电场中的电荷由于受到电场力电场中的电荷由于受到电场力作用而具有的势能。作用而具有的势能。1.定义定义:2.静电力做的功等于电势能的减少量静电力做的功等于电势能的减少量WAB=EPA-EPB=-EP3.电荷在某点的电势能电荷在某点的电势能,等于静电力把它等于静电力把它 从该点移动到零势能位置时电场力所做的功从该点移动到零势能位置时电场力所做的功.(通常把离场源通常把离场源无限远处无限远处或或大地表面大地表面的的电势能规定为零电势能规定为零)4、对电势能的理解：、对电势能的理解：电势能是电荷和电场共同具有的；电势能是电荷和电场共同具有的；电势能具有相对性；电势能具有相对性；电
9、势能是标量但有正负；电势能是标量但有正负；静电力做功一定会引起电势能的变化；静电力做功一定会引起电势能的变化；电势能的变化是由静电力做的功来决定的。电势能的变化是由静电力做的功来决定的。例例1.如图如图,在场强在场强 的匀强电场中的匀强电场中,点电点电E荷荷q=+1c从从A移动到移动到B,AB相距相距L=1m,静电力做功为静电力做功为多少多少?电势能如何变化电势能如何变化?ABFq+若规定若规定EPB=0,则则EPA=?选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势即电势能减少即电势能减少电荷量电荷量(q)在在A点的电势能点的电势能(EpA)q2q3q-q-2q-3qqE|AM|2qE|AM
10、|3qE|AM|-qE|AM|-2qE|AM|-3qE|AM|如图若将不同的电荷从如图若将不同的电荷从A A移动到移动到B B，令在令在B B点的电势能为零点的电势能为零，确定电荷在，确定电荷在A A点的电势能。点的电势能。EpA/qE|AM|E|AM|E|AM|E|AM|E|AM|E|AM|可见，不同电荷在电场中的同一位置其电势能不同可见，不同电荷在电场中的同一位置其电势能不同电荷在电场中某一点的电荷在电场中某一点的电势能电势能与与1 V=1 J/C三、电势三、电势1.1.定义定义:它的它的电荷量的比值电荷量的比值叫做叫做该点该点的电势。的电势。2.2.公式公式:3.3.单位单位:伏特伏特(
11、V)(V)(计算时要代入正负号计算时要代入正负号)选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势A 例例2.试探电荷试探电荷q1放在电场中的放在电场中的A点点,电势能为电势能为E(规定规定无限远处电势能为零无限远处电势能为零),A点的电势为点的电势为_,若把试探若把试探电荷电荷q1换成试探电荷换成试探电荷q2放在电场中的放在电场中的A点点,A点的电势为点的电势为_(仍规定无限远处电势能为零仍规定无限远处电势能为零).选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势 例例3.将一电量为将一电量为 的点电荷从的点电荷从电场外一点电场外一点P(P点电势为零）点电势为零）移至电场中某移至电场中某点点
12、A,电场力做电场力做 功功 ,求求A点的电势点的电势.解解:场外一点场外一点P的电势为的电势为从从P A,电场力做的功电场力做的功 PAEW-=点评点评:计算计算电势首先要规定电势首先要规定零电势处零电势处,且且电势可以为负电势可以为负.选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势1、沿着电场线方向、沿着电场线方向,电势将怎样变化电势将怎样变化?EF+qAB选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势2.如何确定电场中某点的电势如何确定电场中某点的电势?3.电势为负数时电势为负数时,负号表示方向吗负号表示方向吗?练习练习.如图所示如图所示,在同一条电场线上有在同一条电场线上有A.B .C 三点三点,将将 的点电荷由的点电荷由A点移点移动到动到B点点,电场力做什么功电场力做什么功?做多少功做多少功?电势能电势能变化了多少变化了多少?在将该电荷由在将该电荷由B点移到点移到C点点,电场电场力做什么功力做什么功?做多少功做多少功?电势能变化了多少电势能变化了多少?ABC小结小结:认识了电势能和电势认识了电势能和电势学会了电势能和电势的计算学会了电势能和电势的计算清楚了电势能和电势的相对性清楚了电势能和电势的相对性知道了电场性质另一描述知道了电场性质另一描述选修选修3-1 3-1 电势能和电势电势能和电势学习了静电力做功的特点学习了静电力做功的特点