21靜電力做功與電勢(shì)能課件高二上學(xué)期物理

靜電力做功與電勢(shì)能新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入閃電過(guò)程中，靜電力做功了嗎新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入當(dāng)攀巖者向上攀爬時(shí)，重力

做負(fù)功，其重力勢(shì)能增大；下降時(shí)，重力做正功，其重力勢(shì)能減小。重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有關(guān)。靜電力做功有什么特點(diǎn)？電荷在電場(chǎng)中有勢(shì)能嗎？如果有，這種勢(shì)能與重力勢(shì)能有何相似之處？這種勢(shì)能的變化與靜電力做功又有何關(guān)系？通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，我們將知曉這些問(wèn)題的答案一、靜電力做功EAB+qF問(wèn)題1：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿直線(xiàn)移至B，求電場(chǎng)力的功？W=Fd=q

Edd問(wèn)題2：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿折線(xiàn)ACB移至B，

求電場(chǎng)力的功？對(duì)AC:

對(duì)CB:W2=0對(duì)全程:W=W1+W2=qEdBEACθ++qFld問(wèn)題3：將正的檢驗(yàn)電荷q從A沿曲線(xiàn)移至B，求電場(chǎng)力的功？BEA++qFDGHx1x2x3∴W=W1+W2+W3+…

=qEdW1=q

E·x1W2=qE·x2W3=qE·x3…………∵x1+x2+x3+…=d結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)。(對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用)1、特點(diǎn)：在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān),只與電荷的起止位置有關(guān)；所有電場(chǎng)均適用。2.公式：W＝qEd①d為電荷在電場(chǎng)力方向上的位移②d只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)一、電場(chǎng)力做功情景設(shè)計(jì)：一個(gè)試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)由靜止釋放,將如何運(yùn)動(dòng)?EF+qAB情景分析：在電場(chǎng)力作用下電荷做加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后獲得一定的速度,試探電荷的動(dòng)能增加.思考問(wèn)題：什么能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的呢？功是能量轉(zhuǎn)化的量度重力做功重力勢(shì)能發(fā)生變化電場(chǎng)力做功電勢(shì)能發(fā)生變化二、電勢(shì)能1、概念：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能（符號(hào)：EP）2、單位：焦耳（J)；EPAEPB電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化關(guān)系如何？動(dòng)能電勢(shì)能A點(diǎn)EkAEpAB點(diǎn)EkBEpB(1)

WAB和ΔEk間的關(guān)系：WAB=EkB－EkA(2)ΔEk

和Ep減少量的關(guān)系：EkB－EkA

=EpA－EpB結(jié)論：WAB=EpA－EpB

EPAEPB探究電勢(shì)能與電場(chǎng)力做功的關(guān)系把正電荷從A點(diǎn)移到B

+

把正電荷從B點(diǎn)移到A

-

WAB>0?

EpA>EpB靜電力做正功?電勢(shì)能減少WAB<0?EpA<EpB靜電力做負(fù)功?電勢(shì)能增加討論：WAB=EpA－EpB如圖所示的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，+BA－DC（1）把+q從A移到B，電場(chǎng)力做

功，電勢(shì)能

。（2）把－q從A移到B，電場(chǎng)力做

功，電勢(shì)能

。（3）把+q從C移到D，電場(chǎng)力做

功，電勢(shì)能

。（4）把－q從C移到D，電場(chǎng)力做

功，電勢(shì)能

。正負(fù)負(fù)正減少增加增加減少EPAEPBWAB=EpA－EpBEpA=WAB+EpB若EpB=0，則EpA=WAB

結(jié)論：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功。如何確定電勢(shì)能的大小4、電勢(shì)能的大?。?）定義：電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于把它從這點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)靜電力做的功。（2）公式:EpA=WAB（EpB=0）（4）電勢(shì)能具有相對(duì)性說(shuō)明：通常將電荷在無(wú)限遠(yuǎn)或大地的電勢(shì)能規(guī)定為0。（3）標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)表示比零勢(shì)能點(diǎn)高或低電勢(shì)能具有相對(duì)性EAB+物理量規(guī)定EpB=0規(guī)定EpA=0EpAEpB

電荷從A到B電勢(shì)能的變化量ΔEp

＝-30J若從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為30J，分別以B,A點(diǎn)為零電勢(shì)能點(diǎn)，則電荷在其它點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是多少,勢(shì)能變化多少？EpA＝WAB＝30J00EpB＝WBA＝-30J

如圖2-4所示，兩塊平行金屬板間距離為4cm,電場(chǎng)強(qiáng)度為5x105N/C.一電子沿電場(chǎng)線(xiàn)從正極板運(yùn)動(dòng)到負(fù)極板時(shí)，靜電力做了多少功？它的電勢(shì)能怎樣變化？若規(guī)定負(fù)極板為零電勢(shì)能點(diǎn)，電子在正極板的電勢(shì)能多大？（電子電荷量的大小為1.60x10-19C)解：靜電力做功靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。若規(guī)定負(fù)極板為零電勢(shì)能點(diǎn)，電子在正極板具有的電勢(shì)能負(fù)號(hào)表示電子在正極板的電勢(shì)能比在負(fù)極板小。討論：電子從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極過(guò)程中電勢(shì)能增加，增加的電勢(shì)能是由什么能量轉(zhuǎn)化而來(lái)的。規(guī)律：電子從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極過(guò)程中電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，所以動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能把例題中的電子換成質(zhì)子，其他條件不變，質(zhì)子的電勢(shì)能怎樣變化？若仍以負(fù)極板為零電勢(shì)能點(diǎn)，質(zhì)子在正極板具有的電勢(shì)能多大？解：質(zhì)子帶正電，移動(dòng)過(guò)程靜電力做正功，電勢(shì)能減少。若規(guī)定負(fù)極板為零電勢(shì)能點(diǎn)，電子在正極板具有的電勢(shì)能課堂小結(jié)1、特點(diǎn)：在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力做的功與電荷經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān),只與電荷的起止位置有關(guān)；所有電場(chǎng)均適用。2.公式：W＝qEd一、電場(chǎng)力做功二、電勢(shì)能1、概念：電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能（符號(hào)：EP）2、單位：焦耳（J)3、電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能