高二物理競賽點電荷系的電場力的功課件

點電荷系的電場力的功在點電荷系q1,q2,…qn

電場中結(jié)論：電場力作功與路徑無關(guān)，靜電力是保守力，靜電場是保守場。因為每一項都與路徑無關(guān),所以總電場力作的功也與路徑無關(guān)。1靜電場環(huán)路定理pQL1L2在點電荷q的電場中，將q0從P點沿閉合路徑經(jīng)Q在回到P點時，電場力所作的功為：靜電場環(huán)路定理：場強沿任意閉合路徑的線積分恒等于零。2

靜電場的環(huán)路定理說明靜電場為保守場，靜電場的電場線不能閉合。即：對任何靜電場，電場強的線積分都只取決于起點和終點的位置，而與連接起點和終點間的路徑無關(guān)。思考電場線平行但不均勻分布是否可能？靜電場的線？3電勢能將q0從ab電場力作功：力學重力作功和勢能的關(guān)系：電場力作功導致電勢能的變化有類似關(guān)系：表述為：保守力作功等于勢能增量的負值。靜電場中電場力所作的功等于電勢能增量的負值。4即點電荷在靜電場中某點的電勢能等于將電荷由該點移到電勢能零點電場力所作的功。討論：1.電勢能是相對量-----相對勢能零點的選擇。若電荷分布在有限處，選無窮遠處為勢能零點：例：在點電荷q的電場中，q0

處于a點的電勢能52.電勢能是系統(tǒng)量----屬于q和

q0共同占有。3.電勢能是代數(shù)量----電場力作功的正負決定電勢能的正負。電勢和電勢差1.電勢由電勢能表達式比值與q0無關(guān)，僅決定P點在場中位置，能反映場的性質(zhì)，可用來描述電場。6P點的電勢電勢定義：P點的電勢等于單位正電荷在該處的電勢能?；蛘撸篜點的電勢等于把單位正電荷從該處移至電勢零點電場力所作的功。討論：(1)電勢是相對量---相對于電勢零點的選擇。(2)電勢是代數(shù)量---與場源電荷及電勢零點的選擇有關(guān)。(3)電荷q在場中a點的電勢能為：Wa=qa72.電勢差

a-b

稱做a

和b兩點間的電勢差.或電壓U12。電壓U12=1-2討論：1.電勢差是一個絕對量，與電勢零點的選擇無關(guān)。2.電勢差與電場力的功的關(guān)系：81.點電荷電場的電勢距點電荷q為r處的P點的電勢:2.點電荷系電場的電勢電勢疊加原理：點電荷系電場的電勢等于各點電荷單獨存在時在該點的電勢的代數(shù)和。prq9電勢的求法：1、點電荷的電勢+電勢疊加原理電荷離散分布電荷連續(xù)分布dq=dldq=dsdq=dv102、電勢的定義式此方法適用：電場分布具有對稱性的帶電體。選取合適的坐標系和電勢零點；電荷分布在有限區(qū)域，選取無窮遠處為電勢零點；電荷分布無限大區(qū)域，選取有限處為電勢能零點；確定積分上下限，不同區(qū)域要分段積分。解題應注意：11例1設無限遠處電勢為零，求證在電偶極子產(chǎn)生的電場中任意一點的電勢為其中為電偶極子軸線中心到P點的矢量。12解以電偶極子軸線中心為坐標原點，P-q+qr-r+13例2求均勻帶電球面的電場中的電勢分布。