第四节电势能•前面我们也学过另一个场——重力场,物体在重力场中要受到重力,说明重力场具有力的性质,重力在重力场中要做功,说明重力场具有能的性质,那么电场呢?•本节课我们来研究电场的能的性质。【思考讨论1】如图所示,质量为m的物体在重力场中,分别(1)沿折线从A运动到B;(2)沿直线从A运动到B;(3)沿曲线从A运动到B.重力分别做多少功?重力做功有什么特点?重力做功与重力势能的关系是什么?(一)静电力做功的特点(1)物体沿不同路径由A到B,重力做功只与物体的质量,以及A、B两点竖直方向高度差有关,与所走路径无关,W=mgh.(2)由于重力做功与所走路径无关,所以可以引入与位置有关的重力势能.(3)重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加.即重力做功等于重力势能的减少.(4)重力势能是地球和物体所组成系统所共有的.【自主尝试】结合教材图1-4-2分析试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。(1)q沿直线从A到B(2)q沿折线从A到C、再从C到B(3)q沿任意曲线从A到B试探电荷沿不同路径由A到B,静电力所做的功都为qEd.此结论对于非匀强电场也是适用的静电力做功的特点:静电力做的功,只与移动电荷的电荷量以及起点和终点位置有关,与电荷经过的路径无关.【思考讨论2】在重力场中移动物体时,重力做的功与路径无关,只由始末位置决定;在静电场中移动电荷,电场力做功也与路径无关,而由始末位置决定。物体在重力场中具有重力势能,那么电荷在静电场中是否也具有一种势能呢?电荷在静电场中也具有与位置有关的势能-----电势能(二)电势能【思考讨论3】在重力场中由静止释放质点,质点一定加速运动,动能增加,势能减少;如图所示,在静电场中,静电力做功使试探电荷获得动能,是什么转化为试探电荷的动能?(这种能量为电势能)【思考讨论4】结合教材图1-4-3,重力做的正功等于减少的重力势能,克服重力做的功等于增加的重力势能,用公式表示为WAB=EpA-EpB=-ΔEp。那么,静电力做功与电势能的关系呢?根据动能定理WAB=EkB-EkA=ΔEk根据能量守恒增加的动能等于减少的电势能,EkB-EkA=EpA-EpB,所以WAB=EpA-EpB=-ΔEp【案例分析】分析对不同的电荷从A运动到B的过程中,电势能的变化情况:正电荷从A运动到B做正功,即有WAB>0,则EpA>EpB,电势能减少;负电荷从A运动到B做负功,即有WAB<0,则EpA