教科版高中物理必修第三冊第一章靜電場4電場力的功電勢能課件

知識點(diǎn)1電場力做功的特點(diǎn)4

電場力的功電勢能知識清單破1.特點(diǎn):在勻強(qiáng)電場中,電場力做功只與移動電荷的電荷量以及起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),而與

路徑無關(guān)。2.公式:在勻強(qiáng)電場中,電場力做的功W=qEd,其中d為沿電場線方向的位移。1.概念:電荷在電場中具有的勢能叫作電勢能,用Ep表示。2.大小:電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能的大小等于將電荷從該點(diǎn)移到零電勢能位置電場力所做

的功。3.系統(tǒng)性:電勢能是放入電場中的電荷與電場組成的系統(tǒng)共有的,它既與電荷有關(guān),也與電場

有關(guān)。4.標(biāo)量性:電勢能是標(biāo)量,沒有方向。在國際單位制中,它的單位是焦耳,用符號表示為J。5.相對性:電勢能的數(shù)值與零電勢能位置的選取有關(guān),通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為零電勢能的位

置。電勢能為正值表示電勢能大于電荷在零電勢能點(diǎn)的電勢能,電勢能為負(fù)值表示電勢能小

于電荷在零電勢能點(diǎn)的電勢能。知識點(diǎn)2電勢能1.規(guī)律:電場力做正功,電荷的電勢能減少;電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加。電場力做的功

等于電勢能的減少量。2.公式:WAB=EpA-EpB=-ΔEp。知識點(diǎn)3電場力做功與電勢能變化的關(guān)系1.如果沒有選取電勢能零點(diǎn),我們可以判斷電荷在某點(diǎn)的電勢能是多少嗎?2.電荷在電場中某兩點(diǎn)間移動的過程中,電勢能的變化與電勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)嗎?3.電場力對正電荷做正功,正電荷的電勢能怎樣變化?電場力對負(fù)電荷做正功,負(fù)電荷的電勢

能又如何變化?知識辨析一語破的1.不可以。電勢能與電勢能零點(diǎn)的選取有關(guān),因此它只具有相對意義,即相對于電勢能零點(diǎn)而

言電荷在某點(diǎn)具有多少電勢能。2.無關(guān)。電荷在電場中某兩點(diǎn)間移動的過程中,電勢能的變化與在這兩點(diǎn)間移動的過程中電

場力所做的功數(shù)值相等,與電勢能零點(diǎn)的選取無關(guān)。3.無論正電荷還是負(fù)電荷,電場力做正功,電荷的電勢能減少;電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增

加。關(guān)鍵能力定點(diǎn)破定點(diǎn)1電勢能大小的判斷方法判斷角度判斷方法做功電場力做正功,電勢能減小;電場力做負(fù)功,電勢能增大電場線方向正電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸減小;逆著電場線的方向移動時,電勢能逐

漸增大。負(fù)電荷順著電場線的方向移動時,電勢能逐漸增大;逆著電場線的方向移動時,電勢能逐

漸減小能量守恒在電場中,若只有電場力做功,電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,若動能增大,則電勢能減小,反之,電勢能增大1.電場力做功的計(jì)算(1)勻強(qiáng)電場中,W=qELcosθ,其中θ為電場力與位移間的夾角;或W=qEd,d為沿電場線方向的

位移。(2)非勻強(qiáng)電場中,可以根據(jù)動能定理計(jì)算。2.電場中的功能關(guān)系(1)電荷電勢能的變化只與電場力做功有關(guān),與其他力是否做功無關(guān)。電場力做的功等于電

勢能的減少量,即W電=-ΔEp。(2)若只有電場力做功,電勢能與動能之和保持不變;若只有電場力和重力做功,電勢能、重力

勢能、動能之和保持不變。(3)除重力之外,其他各力對物體做的功等于物體機(jī)械能的變化量,即W除重力外=ΔE。根據(jù)動能定點(diǎn)2電場中的功能關(guān)系定理計(jì)算時,有W電場力+W其他力=ΔEk。如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場中有一絕緣斜面,斜面上有一帶電金屬塊沿斜面下滑,

已知在金屬塊下滑的過程中動能增加了12J【1】,金屬塊克服摩擦力做功8J【2】,重力做功24J

【3】,則以下判斷正確的是(

)

A.金屬塊帶負(fù)電B.金屬塊克服電場力做功8JC.金屬塊的電勢能減少4JD.金屬塊的機(jī)械能減少12J典例D

信息提取

【1】該過程中合力做功為12J。【2】摩擦生熱為8J?！?】重力勢能減少24J。思路點(diǎn)撥

由于不知道電場力的大小和方向,不能直接由功的定義求電場力做的功,但可以

由動能定理間接地求電場力做的功【4】。除重力外其他力做的功等于金屬塊機(jī)械能的變化

【5】。解析

金屬塊下滑的過程中動能增加了12J,則合力做功12J(由【1】得到),其中包括重力、

摩擦力和電場力做功,摩擦力做功Wf=-8J,重力做功WG=24J,所以可得電場力做功WF=-4J(由

【4】得到),電場力做負(fù)功,電勢能增加4J;由金