2.1电场力做功与电势能
更新时间:2023-06-09 00:40:01 阅读量: 实用文档 文档下载
高中物理 选修3-1 鲁科版
第二章 电势能与电势差2.1 电场力做功与电势能
复习回顾功的定义: 力与力方向上位移的乘积。
W F L cos F是物体受到的力,L为物体的位移, 则是力与位移的夹角。
可见,物体 只要在力的 方向上发生 位移,我们 就称该力做 了功。
电场力也是一种力,同理 只要电场中的电荷在电场 力的作用下,在电场力方 向上移动了一段距离,那 么我们也称电场力做了功。那么电场力做功有何特点呢?
一、静电力做功的特点1.将电荷q从A沿直线移至B:B
E
A F q+
M
W = F·|AB| cosθ = q E·|AM|
2.将电荷q从A沿折线移至B:B
E
A q+
F F
M
对AM: 对MB:
W1 = q E ·|AM| W2 = 0
对全程: W = W1 + W2= q E·|AM|
电 场
力
在电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷经过的路径 无关,只与电荷的起止位置有关;所有电场均适用。
匀强电场中电场力荷所做的功可表示为:
W=qEd式中:q是移动电荷所带的电量,E为电场强度,d为电荷在 电场力方向上的位移。
如果在非匀强电场中,电场力不是恒力,电 场力所做的功不能用上式计算。
匀强电场中电场力做功的特点与以前学习过的哪 个力的做功特点相似?
A mg h
在这三次移动的 过程中重力各做 了多少功?
WG mgh
B
C
重力做功与路径无关,只与始末位置高度差有关。
力做功的过程实际也就是将一种能 量转化为另一种能量的过程。
重力做功 电场力做功
重力势能发生变化 什么能发生变化?
2、电势能
可以认为是电荷在电场中而具有的能量。
与重力势能相同,电荷在电场中的电势能具有 相对性;同一点,选取的参考点不同,则电势 能大小也就不同。
电势能的概念:电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这 点移到选定参考点的过程中电场力所做的功。讨论电势能时要先规定电荷在某一位置的电势能为 讨论电势能时要先规定电荷在某一位置的电势能为 零,然后才能确定电荷在其他位置的电势能。通常 零,然后才能确定电荷在其他位置的电势能。通常 把离场源电荷无穷处或地球表面规定为电势能零点。 把离场源电荷无穷处或地球表面规定为电势能零点。
电场力做功与电势 能变化的关系讨论:下列电荷在电场中移动时,静电力做什么功?
电荷的电势能如何变化?EF+ +A -
F
E
FB B
F
A
若在电场中移动的是负电荷呢?
外力克服电场力做功 电势能被储存,电荷的电势能增加。 (电场力做负功): 电场力做正功: 电势能被释放,电荷的电势能减少。 在场强为 5 105 N / C 的匀强电场中, 一个质子从B点运动到A点。已知AB的 距离为40CM,电场力做了多少功?质 子的电
势能怎样变化?B F + q
E 解:电场力做正功A
W qEd 5.0 105 1.6 10 19 0.4 3.2 10 14
电势能减少了
3.2 10 J 14
如图所示的点电荷电场中,把+q从A移到B,电场力做 正 功, +A B
电势能 减少
。
把-q从A移到B,电场力做 负 功,
电势能 增加
。
把+q从C移到D,电场力做 负 功,C - D
电势能 增加
。
把-q从C移到D,电场力做 正 功,
电势能 减少
。
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