教科版必修11 力图片课件ppt
展开1、物体在重力场中具有重力势能。
2、重力做功引起物体重力势能的发生变化。
1、与路径无关,由初末位置的高度差来决定
2、重力做功WG与重力势能变化的关系
1.与路径无关,由初末位置的高度差来决定。
1.静电力做功与电荷经过的路径关系如何???
2.重力做功WG与重力势能变化的关系:
3.重力势能:等于将物体由该点移至零势能点重力所做的功。
2.静电力做功W电与电势能变化的关系如何???
3.某一点电势能如何规定???
匀强电场中,把正电荷沿不同路径从A点移到B静电力做功?
【问题1】:将电荷q从A沿直线移至B:
【问题2】将电荷q从A沿折线移至B:
W1 = q E ·|AM|
W = W1 + W2= q E·|AM|
【问题3】将电荷q从A沿曲线移至B:
W = W1 + W2 + W3 +… = q E·|AM|
W1 = q E ·x1
W2 = q E ·x2
W3 = q E ·x3
x1 + x2 + x3 +…=?
【问题4】将+q沿蓝色曲线由A移到B,求电场力的功:
将-q由A移到B的过程,电场力对电荷做功为:
总结:在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。
(对于非匀强电场也适用)
例如:点电荷激发的电场是非匀强电场,把试探电荷+q从A经不同路径移动到B,静电力做功相同。
1.试探电荷q只受电场力作用由A运动到B(图中曲线),能量如何变化?
2.由能量守恒定律,增加的动能由什么能转化而来?
3.试探电荷q由不同位置运动到B,能量变化相同吗?
WG=mgh1- mgh2
定义:重力势能Ep=mgh
重力做的功等于重力势能的减少量
重力做功的特点(A→B)
功和能量的变化密切相关。重力做功对应着重力势能的变化,那么,静电力做功又对应着哪种形式的能量变化呢?
1.定义:电荷在电场中具有的势能叫电势能,用符号EP表示。
即:电荷在电场中受到电场力而具有的与位置有关的势能叫做电势能。 (电荷在某点的电势能,等于把它从这个点移动到零势能位置时静电力做的功)
3.电势能是相对的,具体数值与零势能面的选取有关;
4.电势能为电荷和对它作用的电场组成的系统共有。
5.电势能是标量。有正负,表大小。
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面的电势能规定为0。
例如: EpA=3J 比0势能点多3J EpB=-3J 比0势能点低3J
1.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移动到零势能面时静电力所做的功。
若以A点作为零势能面,则有 EPA-EPB=WAB因EPA=0 ,则 EPB= -WAB
如图,若A→B电场力所做功为WAB
若以B点作为零势能面,则EPA-0=WAB即EPA=WAB
2.选择不同的零势能面,对于同一个带电体在同一点来说电势能大小是不相同的。
重力势能与电势能的类比
重力场中,重力:地球和物体之间存在的吸引力
电场中,电场力:电荷之间的作用力
有重力就有重力势能Ep= mgh
有电场力就有相应的能,叫电势能EP
Ep由物体和地面间的相对位置决定
EP由电荷间的相对位置决定
W重 = EP1-EP2
W电 = EPA-EPB
【例题1】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B点具有多大的电势能?
设A点电势能EPA=0
电场力做正功,电势能减少
电荷在B点具有多大的电势能?
∴EPB=-1000J
电势能为负表示什么物理意义?
【例题2】下列说法中正确的是( )A.当两正点电荷相互靠近时,它们的电势能增大B.当两负点电荷相互靠近时,它们的电势能增大C.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能减小D.一个正电荷与另一个负电荷相互靠近时,它们的电势能增大。
【例题3】如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )A.电子的电势能始终增多B.电子的电势能始终减少C.电子的电势能先减少后增加D.电子的电势能先增加后减少
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