第七讲电场力做功和电势能一、电场力做功在电场中A、B两点间移动电荷时,电场力做的功等于电荷量与两点间电势差的乘积,即WAB=qUAB.(1)公式WAB=qUAB适用于任何电场,其中UAB为电场中A、B两点间的电势差,WAB仅是电场力做的功,不包括从A到B移动电荷时,其他力所做的功.(2)静电力做功与路径无关,只与初、末位置的电势差有关.(3)公式WAB=qUAB中各量均有正负,计算时W与U的角标要对应,即WAB=qUAB,WBA=qUBA.另外,计算时各量也可用绝对值代入,而功的正负可借助于力与移动方向间的关系确定.二、电场中的功能关系及能量守恒:(1)若只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能和动能之和保持不变(3)除重力外,其它各力对物体做的功,等于物体机械能的变化电势差与静电力做功的关系:UAB=即电场中A、B两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷q的比值.三、对公式UAB=的理解(1)公式UAB=不能认为UAB与WAB成正比、与q成反比,只是可以利用WAB、q来测量A、B两点间的电势差UAB。电势差UAB与q、WAB及移动电荷的路径均无关,仅与电场中A、B的位置有关,故电势差反映了电场本身的性质.(2)公式UAB=适用于任何电场,WAB仅是电场力的功(3)公式UAB=中各量均有正负,在计算UAB时,WAB和q的正负可直接代入;计算中W与U的角标要对应。四、静电力做功的计算方法的比较(1)根据WAB=EpA-EpB=-ΔEp计算:静电力做了多少功,就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化.(2)应用公式WAB=qUAB计算,可求变力做功.(3)应用功的定义式求解匀强电场中静电力做的功W=qEscosθ.注意:此法只适用于匀强电场.(4)由动能定理求解静电力做的功W电+W其他=ΔEk.即若已知动能的改变量和其他力做功的情况,就可由上述式子求解静电力做的功.电场力做功的计算方法汇总如下表:四种求法表达式注意问题功的定义W=qEscosθW=Fd=qEd(1)适用于匀强电场(2)d表示沿电场线方向的距离功能关系WAB=EpA-EpB=-ΔEp(1)既适用于匀强电场也适用于非匀强电场(2)既适用于只受电场力的情况,也适用于受多种力的情况电势差法WAB=qUAB动能定理W静电力+W其他力=ΔEk“雷击东屋,人死西屋”之谜1989年9月中旬的一天傍晚,河北保定市西郊上空乌云密布,闪电不时划破长空,大雨如注,并且伴随着隆隆雷声。突然,一片巨大的火光在一农户的东屋房顶爆起,同时发出一声巨响。不幸的事情发生了:在东屋房顶被雷击成一直径约40...