电势差二、电场力做功与电势能的变化二、电场力做功与电势能的变化a.a.从做功的角度来看:从做功的角度来看:EWb.b.从电荷的移动方向上来看:从电荷的移动方向上来看:顺着电场线移动顺着电场线移动正电荷正电荷电势能减少电势能减少负电荷负电荷电势能增加电势能增加电场力做正功,电势能减少;电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。电场力做负功,电势能增加。电场力做正功电场力做正功电场力做负功电场力做负功顺着电场线移动顺着电场线移动电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小.b、电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性a、电势能是相对的,与零电势能面有关c、电势能是标量重力势能和电势能类比重力场中,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EPEp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电场力做正功,电势能就减少电场力做负功,电势能就增加电场力作功,电势能改变重力做功,重力势能改变重力做正功,重力势能就减少重力做负功,重力势能就增加W重=EP1-EP2W电=EPA-EPB例1.将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5J的功,再从B移到C,电场力做了1.2×10-5J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?增加了1.8×10-5J.EPC=1.8×10-5JEPC=-1.2×10-5JEPB=3×10-5JEPA=-3×10-5J例2:A和B为电场中某条电场线上的点,如图:将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5×10-7J,则⑴电场方向由A→B还是B→A?⑵电荷在哪点时电势能大?大多少?AB1.1.定义定义::电荷电荷qq在电场中由一点在电场中由一点AA移动到另移动到另一点一点BB时时,,电场力所做的功电场力所做的功WWABAB与电荷与电荷量量qq的比值的比值WWABAB/q,/q,叫做叫做A,BA,B两点间的两点间的电势差电势差..两点间的电势差也叫这两点间两点间的电势差也叫这两点间的的电压电压..3.3.单位单位::伏特伏特(V)(V)4.4.是标是标量量::1v=1J/c2.定义式:qWUABAB正负代表一点比另一点电势高或低电场中A、B两点间的电势差UAB,在数值上等于单位正电荷由A点移动到B点时,电场力所做的功WAB.WWABAB=U=UABABqq6.6.电场力做功:电场力做功:5.5.决定因素决定因素::WWABAB跟路径无关跟路径无关,U,UABAB也是跟路径也是跟路径无关无关;;且跟且跟WWABAB和和qq都无关都无关,,只是由电场本只是由电场本身和两点位置有关身和两点位置有关..例2.如图所示的电场中,A、B两点间的电势差UAB=20V,将点电荷q=-2×10-9C,由A点移到B点,静电力所做的功是多少?WAB=-4.0×10-8J将UAB和q的正负号代入计算例1.右图中MN为电场中某一条电场线,方向向右,在线上取两点a、b,今将一电荷+q从a移到b则()A.电场力做正功,+q的电势能增加;B.电场力做负功,+q的电势能增加;C.电场力做正功,+q的电势能减少;D.电场力做负功,+q的电势能减少。例2:A和B为电场中某条电场线上的点,如图:将q=4×10-9的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5×10-7J,则⑴电场方向由A→B还是B→A?⑵电荷在哪点时电势能大?大多少?AB例3.如图,在场强的匀强电场中,点电荷q=+1c从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?CNE310EW=EqL=J310JWEp310即电势能减少J310qFAB要想确定电荷q在B点的电势能,该怎么办?(提示:类似于重力势能的确定)3、借助“类比”的方法和你对重力场的了解,你可推断出电场应该具有哪些属性?重力→电场力物体在重力场中移动,重力做功→电荷在电场中移动,电场力也会做功重力势能→“电场力势能”(称电势能)重力做正(负)功,重力势能减小(增加)→电场力做正(负)功,电势能减小(增)重力势能由高度决定→电势能呢?重力的功:WAB=mgh△AB,取决于高度差→电场力的功取决于什么呢?用类比法研究电场能的性质重力场电场势差1、WAB∝G,WAB/G——恒量hAB1、WAB∝q...