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1、從能量的角度認識電場從能量的角度認識電場 一個一個試探電荷試探電荷在在電場中電場中某點由靜止釋放某點由靜止釋放, ,將將如何運動如何運動? ?E+為什么動能會增加呢為什么動能會增加呢? ?一、靜電力做功的特點一、靜電力做功的特點BMAFq q W甲甲= F|AB|cos=qE|AM|把正電荷沿不同路徑從把正電荷沿不同路徑從A A點移到點移到B B電場力做功？電場力做功？+甲甲乙乙丙丙沿甲路徑電場力做功沿甲路徑電場力做功: :沿乙路徑電場力做功沿乙路徑電場力做功: :沿丙路徑電場力做功沿丙路徑電場力做功: : W乙乙= qE|AM| W丙丙= qE|AM|沿任意路徑電場力做功沿任意路徑電場力做功
2、: : W任意任意=qE|AM| 在在勻強電場中移動電荷時，靜電力勻強電場中移動電荷時，靜電力做的功做的功與電荷經過的與電荷經過的路徑路徑無關無關,只只與電荷與電荷的的起始起始位置和位置和終止終止位置位置有有關，。關，。對于非勻強電場也適用對于非勻強電場也適用重力做功與路徑無關重力做功與路徑無關, ,由初末位置的由初末位置的高度差來決定高度差來決定. .重力做功的過程是重力勢能轉化動重力做功的過程是重力勢能轉化動能的過程能的過程.那么電場力做功的過程是什么能轉化那么電場力做功的過程是什么能轉化為什么能呢？為什么能呢？做功的過程是一個能量轉化的過程做功的過程是一個能量轉化的過程ABE+vABE+
3、v二、電勢能二、電勢能 電勢能是電荷在電場中所具有的能量電勢能是電荷在電場中所具有的能量 PBPAABEEWPAPBBAEEW重力勢能和電勢能類比重力勢能和電勢能類比 重力場中，重力：地球和重力場中，重力：地球和物體之間存在的吸引力物體之間存在的吸引力電場中，電場力：電荷之電場中，電場力：電荷之間的作用力間的作用力有重力就有重力勢能有重力就有重力勢能Ep= mgh有電場力就有相應的能，有電場力就有相應的能，叫電勢能叫電勢能EPEp由物體和地面間的相對由物體和地面間的相對位置決定位置決定EP由電荷間的相對位置決定由電荷間的相對位置決定電場力做正功，電勢能就減少電場力做正功，電勢能就減少電場力做負
4、功，電勢能就增加電場力做負功，電勢能就增加電場力作功，電勢能改變電場力作功，電勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做功，重力勢能改變重力做正功，重力勢能就減少重力做正功，重力勢能就減少重力做負功，重力勢能就增加重力做負功，重力勢能就增加WW重重 = E= EP1P1-E-EP2P2WW電電 = E= EPAPA-E-EPBPB電勢能小結電勢能小結1.電場力能夠對放入其中的電荷做功電場力能夠對放入其中的電荷做功.所以電荷所以電荷位于電場中具有能位于電場中具有能.這和能為電勢能這和能為電勢能3.電勢能具有相對性電勢能具有相對性5.電場力做正功電場力做正功,電勢能減少電勢能減少電場力做負功電場力做負功
5、,電勢能增大電勢能增大末初電場力PPEEW4.電勢能是標量電勢能是標量,但有正負但有正負2.電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定電勢能由電荷和電荷在電場中的相對位置決定如圖所示，點電荷的靜電場中電場線用實如圖所示，點電荷的靜電場中電場線用實線表示，但其方向未標明，虛線是某一帶電粒線表示，但其方向未標明，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡。子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡。a、b是軌跡是軌跡上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力上的兩點。若帶電粒子在運動中只受到電場力作用，根據此圖可作出正確判斷的是作用，根據此圖可作出正確判斷的是( )A.帶電粒子所帶電荷的性質帶電粒子所帶電荷的性質
6、B.帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點的受力方向兩點的受力方向C.帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點的速度何處較大兩點的速度何處較大D.帶電粒子在帶電粒子在a、b兩點的電勢能何處較大兩點的電勢能何處較大EabBCD如圖所示，是負點電荷產生的電場如圖所示，是負點電荷產生的電場中的一條電場線。一個帶正電的粒子（不計中的一條電場線。一個帶正電的粒子（不計重力）從重力）從a到到b穿越這條電場線的軌跡如圖中穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示，則該帶電粒子在虛線所示，則該帶電粒子在a點的加速度一點的加速度一定定在在b點的加速度。帶電粒子在點的加速度。帶電粒子在a點的點的電勢能一定電勢能一定在在b點的電勢能。（填點
7、的電勢能。（填“大于大于”、“小于小于”式式“等于等于”）。）。ENba小于小于大于大于F-一帶電油滴在勻強電場一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡中的運動軌跡如圖虛線所示如圖虛線所示,電場方向豎直向下電場方向豎直向下.若不計空若不計空氣阻力氣阻力,則此帶電油滴從則此帶電油滴從a運動到運動到b的過程中的過程中,能量變化情況為能量變化情況為( )A.動能減小動能減小B.電勢能增加電勢能增加C.動能和電勢能之和減少動能和電勢能之和減少D.重力勢能和電勢能之和增加重力勢能和電勢能之和增加EabC電場中在某一點的電勢能電場中在某一點的電勢能E EP P與它的與它的電荷量電荷量q q的比值大小是由電場本身
8、的性的比值大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放什么電質決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。荷無關。反映電場能的性質反映電場能的性質三、電勢三、電勢電荷電場中在某一點的電勢能與電荷電場中在某一點的電勢能與它的電荷量的比值它的電荷量的比值qEP1 V = 1 J/C1. 1. 定義定義: :2. 2. 公式公式: :3. 3. 單位單位: : 伏特伏特(V)(V) ( (計算時要計算時要代入正負號代入正負號) )(1)(1)定義定義電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面電場中電勢相同的各點構成的面叫做等勢面(2)(2)等勢面是為了形象描述電場中各點電勢而人等勢面是為了形象描述電場中各點
9、電勢而人為畫出的曲面為畫出的曲面四、等勢面四、等勢面(3)(3)等勢面的特點等勢面的特點1. 1.沿著同一等勢面移動電荷時靜電力不做功沿著同一等勢面移動電荷時靜電力不做功2.2.兩個電勢不同的等勢面不能相交兩個電勢不同的等勢面不能相交3.3.電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面4.4.等勢面一定與電場線垂直，即跟場強方向垂直等勢面一定與電場線垂直，即跟場強方向垂直5.5.等差等勢面分布越密等差等勢面分布越密, ,場強越大場強越大; ;分布越疏分布越疏, ,場強越小場強越小 點電荷的電場的等勢線點電荷的電場的等勢線點電荷的電場的等勢線點電荷的電場的等勢線等量異種電荷電場的等勢面等量同種電荷電場的等勢面勻強電場的等勢面帶電導體周圍的電場和等勢面
電勢能和電勢 (2)
