第 5 讲 电势能、电势与电势差[目标定位] 1.知道静电力做功的特点,掌握静电力做功与电势能变化的关系.2.理解电势能、电势的概念,知道参考点的选取原则.3.会用 UAB=φA-φB及 UAB=进行有关计算.一、静电力做功、电势能及其关系1.静电力做功的特点如图 1 所示,在匀强电场中不论 q 经由什么路径从 A 点移动到 B 点,静电力做的功都相等.说明静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关(填“有关”或“无关”).可以证明,对于非匀强电场也是适用的.图 12.电势能(1)概念:电荷在静电场中具有的势能.用 Ep表示.(2)静电力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量.表达式:WAB=EpA- E pB.(3)电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时电场力做的功.深度思考(1)在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时,静电力做功和电势能的变化有何差异?(2)电势能是标量还是矢量?它有正负之分吗?若有,其正负号表示什么?答案 (1)静电力做功的绝对值相等,正负不同,电势能的变化量相等,增减情况相反.(2)电势能是标量,有正负、无方向.电势能为正值表示电势能大于零势能点的电势能,电势能为负值表示电势能小于零势能点的电势能.例 1 将带电荷量为 6×10-6 C 的负电荷从电场中的 A 点移到 B 点,克服电场力做了 3×10-5 J 的功,再从 B 移到 C,电场力做了 1.2×10-5 J 的功,则:(1)电荷从 A 移到 B,再从 B 移到 C 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?解析 (1)WAC=WAB+WBC=(-3×10-5+1.2×10-5)J=-1.8×10-5 J.可见电势能增加了 1.8×10-5 J.(2)如果规定 A 点的电势能为零,由公式得该电荷在 B 点的电势能为 EpB=EpA-WAB=0-WAB=3×10-5 J.同理,C 点的电势能为 EpC=EpA-WAC=0-WAC=1.8×10-5 J.(3)如果规定 B 点的电势能为零,则该电荷在 A 点的电势能为:EpA′=EpB′+WAB=0+WAB=-3×10-5 J.C 点的电势能为 EpC′=EpB′-WBC=0-WBC=-1.2×10-5 J.答案 见解析(1)电势能的系统性:电势能由电场和电荷共同决定,但我们习惯说成电场中的电荷所具有的势能.(2)电势能的相对性:电势能是一个相对量,其...