4 电势能 电势与电势差
[学习目标] 1.知道电场力做功与路径无关. 2.理解电场力做功与电势能变化的关系,理解电势能的概念,认识电势能的相对性.(重点、难点) 3.知道电势的定义方法及其定义式、单位.(重点) 4.理解电势差与电势、电场力做功之间的关系,同时会应用公式W=qU进行相关的计算.(重点) 5.知道等势面的定义,知道电场线一定垂直于等势面.(难点)
一、电场力做功的特点和电势能
1.电场力做功的特点
(1)在匀强电场中,电场力做的功为:W=qEd,其中d为沿电场线方向的位移.
(2)在电场中移动电荷时,电场力做的功与路径无关,只与始末位置有关.如图所示:
2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的势能.
(2)电场力做功与电势能的关系
①电场力做的功等于电势能的减少量,表达式为:WAB=EpA-EpB.即电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加.
②电荷在某点的电势能,等于把它从这点移到零电势能位置时电场力做的功.
3.电势能具有相对性
电势能零点的规定:通常把电荷在离场源电荷无限远处或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.
二、电势与电势差