学案 3 研究电场的能的性质(一)[学习目标定位] 1
知道电场力做的功与移动电荷的路径无关
掌握电场力做的功与电势能变化的关系
会应用 WAB=qUAB 进行有关计算.一、电场力做功的特点在任意静电场中,电场力对电荷所做的功跟移动电荷的路径无关.二、电荷在电场中的功能关系1.电势能:电荷在电场中具有的势能叫做电势能.2.电场力做正功,电势能减少,减少的电势能等于电场力做的功.电场力做负功,电势能增加,增加的电势能等于克服电场力做的功,公式表达为 WE=EpA-EpB
3.电荷在电场中某处的电势能,等于在电场力作用下把它从该处移动到零电势能位置时电场力所做的功.通常把离开场源电荷无限远处规定为零电势能位置,或者把地球表面规定为零电势能位置.三、电势差1.将电荷从 A 点移到 B 点的过程中,电场力对电荷做的功 WAB 与所移动的电荷 q 的比值称为电场中 A、B 两点间的电势差,公式表示为 UAB=
电势差的单位是伏特,简称伏,符号是V,如果 1 C 的正电荷在电场中由一点移动到另一点,电场力所做的功为 1_J,这两点间的电势差就是 1_V,即 1 V=1_J/C
2.在研究微观粒子时,常用电子伏特(简称电子伏,符号是 eV)作为能量的单位
1 eV=1
6×10-19J
一、电场力做功的特点[问题设计]1.如图 1 所示,试探电荷 q 在电场强度为 E 的匀强电场中,沿直线从 A 移动到 B,电场力做的功为多少
若 q 沿折线 AMB 从 A 点移动到 B 点,电场力做的功为多少
图 1答案 电场力 F=qE,电场力与位移夹角为 θ,电场力对试探电荷 q 做的功 W=F·|AB|cos θ=qE·|AM|
在线段 AM 上电场力做的功 W1=qE·|AM|,在线段 MB 上电场力做的功 W2=0,总功 W=W1+W2=qE·|AM|
2.若 q 沿任意曲线从 A