电势能和电势人教版高中物理必修3新知导入思考讨论:一个正电荷在电场中只受到静电力F的作用,它在电场中由A点运动到B点时,静电力做正功还是负功?动能增加还是减少?E+F+AB因为静电力的方向与位移的方向相同所以静电力做正功WAB。由动能定理可知,该电荷的动能增加了WAB。新知导入思考2:物体动能加了,意味着有另外一种形式的能量减少了。这是一种什么形式的能量转化为动能?这就是我们今天所要学的电势能转化为动能。在三节课我们研究电场强度时,我们是从力的角度出发研究电场性质的,本节我们再从能量的角度来研究电场的其它性质电势能和电势。新知讲解一、静电力做功的特点1.重力和静电力的对比mgqE甲乙(1)重力的大小和方向如图甲所示,一个质量为m的物体不管它怎样运动,在地面某位置所受的重力大小都等于mg,方向竖直向下。(2)静电力的大小和方向如图乙所示,一个带正电的电荷量为q的试探电荷在匀强电场中某位置,不管它怎样运动,其所受静电力的大小都等于qE,方向跟电场强度E的方向相同。新知讲解2.静电力做功的特点思考讨论:重力做功具有跟路径无关的特点,静电力做功是否也具有这一特点?思路:在电场强度为E的匀强电场中任取A、B两点,把试探电荷q沿不同路径从A点移动到B点,通过计算不同路径的静电力做功来判断其是否具有与路径无关的特点。FEABM··新知讲解(1)将正的检验电荷q分别沿直线和折线从A移至B,求电场力所做的功的表达式。q①沿直线A-B:WAB=Fcosθ|AB|=qEcosθ|AB|=qE|AM|②沿折线A-M-B:对AM:W1=qE·|AM|对MB:W2=0在整个移动过程A-M-B,静电力对q所做的功WAMB=W1+W2=qE·|AM|θ新知讲解3.将正的检验电荷q从A沿曲线移至B,求电场力所做的功的表达式。把曲线分成无数小段,每一小段中,设想q都从起点先沿电场方向、再沿垂直电场方向到达终点。各小段沿垂直电场方向运动时,静电力是不做功的,各小段沿电场方向移动的位移之和等于|AM|,q沿任意曲线从A点移动到B点静电力所做的功也是W=qE|AM|。新知讲解结论:在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关。说明:这一结论对于非匀强电场也同样适用。特别提醒!静电力做功和重力做功有很多相似特点,不过要注意,地球产生的重力场只会对物体产生引力,而电场对电场中的电荷既可产生引力,也可产生斥力,所以计算静电力做功时要注意电荷的电性、移动的方向、电场强度的方向等,以便确定功的正负和电势能的变...