2.1电场力做功与电势能 学案
【学习指导】
一、电场力的功
1.W=F·S=qEd S、d应是沿电场线方向位移,根据F、S的方向决定电场力做正功、负功。
2.电场力做功与路径无关,与重力功比较理解上述内容.
3.对电场力做功的理解着重注意电场力与电场力方向上的距离的关系,即要一致。如果不一致,就需要进行相关分解。
二.电势能:
1.定义:因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。
2.电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能的零点。电荷在电场中具有的势能,和重力势能一样要确定0势能的位置。比0电势能高的电势能为正,比零电势能低的电势能为负。电势能用ε表示,单位焦耳(J)
3.电势能大小:电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
4.电势能与电场力的功的关系,W=-△ε △ε=ε2 -ε1 ,电场力做正功电势能减少,电场力做负功电势能增加。与重力功和重力势能变化的关系进行比较。
4.电场力做功是电势能变化的量度:电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少;电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加;电场力做功的多少和电势能的变化数值相等,这是判断电荷电势能如何变化的最有效方
【解题点要】
例一、下列说法正确的是( )
A.电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
B. 在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功,电荷电势能减少
C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能减少
D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功,电荷电势能增加
解析:根据我们学过电场知识可知顺着电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势减少,移动负电荷,电场力做负功电荷电势能增加;逆着电场线移动正电荷,电场力做负功电荷电势能增加,移动负电荷电场力做正功,电荷电势能减少。选项A,不知移动电荷正、负,无法判断电场力做功正、负,结论不正确,不能选A,同样道理不能B。沿电场线移动正电荷,电场力做正功,电荷电势能一定减小,故选项C正确,选项D,电场力做负功是错的,结论是错的,不能选D,答案:C