【教学过程】
复习前面相关知识。
1.静电力,电场强度概念,指出前面我们从力的性质研究电场,从本节起将从能量的角度研究电场。
2.复习功和能量的关系:如图所示从静电场中静电力做功使试探电荷获得动能入手,提出问题:是什么转化为试探电荷的动能?
一、静电力做功的特点
结合课本图1。4-1(右图)分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。
(1) q沿直线从A到B
(2) q沿折线从A到M、再从M到B
(3) q沿任意曲线线A到B
结果都一样即:W=qELAM =qELABcos
与重力做功类比,引出结论:静电力做的功只与电荷的起始位置和终点位置有关,与电荷经过的路径无关。
拓展:该特点对于非匀强电场中也是成立的。
二、电势能
寻找类比点:力做功只与物体位置有关,而与运动路径无关的事例在物理中有哪些呢?属于什么能?
(移动物体时重力做的功与路径无关同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能。)
思考:静电力做功也与路径无关,是否隶属势能?我们可以给它一个物理名称吗?
1.电势能:由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能我们叫做电势能。电势能用Ep表示。
【思考与讨论】 如果做功与路径有关,那能否建立电势能的概念呢?
2.讨论:静电力做功与电势能变化的关系