电场力做功与能量变化的关系

电场力做功与电势能变化的关系
1电场力与电势能
电场力是一种物理学中最重要的力，电势能是它的能量形式。

它定义了一种在两个电荷间产生斥力或吸引力的情况。

电场是由带电粒子构成的，它影响着周围的其他粒子的运动。

从物理定义来看，电势能是电场力做功所需要的能量，也就是说，当有电场力的时候，会产生电势能的变化。

2电场力与力做功的关系
一个电荷会因另一个电荷的存在而受到外界的斥力或吸引力，这也就会引发一个力的作用。

在电学中，斥力等于电场力乘以相对受力电荷的物理量。

由于电荷会因另一个电荷的变化而发生变化，同样也会影响电势能。

因此，当电荷发生变化时，同样也会发生相应的力做功，从而引起电势能的变化。

3电势能变化与力做功的关系
电势能是一种物理量，它是由电荷在电势场中产生的。

一个电荷在另一个电荷的影响下会发生变化，并伴随着电势能的变化。

电势能的变化是由电场力做功引起的。

当物体的电荷发生变化的时候，它也会发生力的作用，由此可以计算出力的大小，从而确定电势能的大小。

因此，电场力做功与电势能是存在一定的关系的。

4电势能的衡量
由于电势能是由电场力做功引起的，会随着力的大小而发生变化。

因此，电势能的衡量就可以通过测量电场力做功来实现。

通常用电场力乘以其运动距离来计算力做功，从而确定电势能的大小。

综上所述，电场力做功与电势能变化之间存在一定的关系，电势能是由电场力做功的大小决定的，可以通过计算电势能大小来衡量它的大小。

电场力做功电势能动能之间的关系主要是电场力和动能之间的关系电势能和动能的关系
答案
电场力做功=-电势能变化量=动能变化量如一个点电荷只在点场力
作用下由静止开始运动,则电场力做正功的量=动能增加量=电势能减少的量
带电粒子在电场中运动，这里按不计重力分析：粒子只具有电势能和动能，满足能量守恒。

电场力做正功，电势能减少（功能关系），转化为动能；反之，电场力做负功，电势能增，动能转化为电势能。

电势能与动能之和不变。

此时电场力做功等于动能变化量。

如果是带电物体，重力不能忽略，能量守恒应该是电势能和动能，重力势能总和不变。

电势能，重力势能变化分别看电场力，重力做功。

动能变化据动能定理，等于合外力的功（重力做功与电场力做功的代数和）。

电场力做功和电势能变化量的关系电场力是指电荷之间相互作用的力，它是电荷在电场中受到的力。

而电场力所做的功就是电荷在电场中移动时所克服的力造成的能量转化。

电场力做功的大小与电势能的变化量有着密切的关系。

我们来看一下电势能的概念。

电势能是指电荷在电场中由于位置变化而具有的能量。

在电场中，电荷所具有的电势能与其所处的位置有关，即电势能是位置的函数。

电势能的变化量可以通过电场力做功来计算。

电场力做功的计算公式为：功 = 电场力× 位移× cosθ其中，电场力是电荷所受到的力，位移是电荷在电场中的移动距离，θ是电荷的移动方向与电场力方向之间的夹角。

根据这个公式，我们可以得出电势能的变化量与电场力做功的关系。

当电场力做功为正值时，电势能增加；当电场力做功为负值时，电势能减小。

这是因为电势能的变化量等于电场力做功的大小，当电场力与位移方向相同时，电场力做功为正值，电势能增加；当电场力与位移方向相反时，电场力做功为负值，电势能减小。

通过电场力做功与电势能变化量的关系，我们可以进一步理解电场力的作用。

当电场力做功为正值时，电荷会获得能量，增加其电势能；当电场力做功为负值时，电荷会释放能量，减小其电势能。

电场力的大小和方向决定了电荷在电场中的运动轨迹和能量的变化。

除了电场力做功，电势能的变化还可以通过电势差来计算。

电势差是指单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时电势能的变化量。

电势差的计算公式为：电势差 = 电场力× 位移可以看出，电势差与电场力的大小和位移的乘积有关。

当电场力与位移方向相同时，电势差为正值；当电场力与位移方向相反时，电势差为负值。

电势差的大小和电场力的大小成正比，与位移的大小成正比。

电场力做功与电势能的变化量有着密切的关系。

电场力做功为正值时，电势能增加；电场力做功为负值时，电势能减小。

电场力的大小和方向决定了电荷在电场中的运动轨迹和能量的变化。

通过电势差的计算，我们可以更直观地理解电势能的变化。

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理电场力做功与电势能知识精讲鲁教版一. 本周教学内容：电场力做功与电势能（一）基础知识1. 电场力做功的特点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。

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. 电势能（1）概念：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。

（2）电势能是相对的，电势能的大小与所选的零电势能点有关。

（3）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力做正功时，电荷的电势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。

电场力对电荷做的功量度了电荷电势能的减少量，所以电场力的功是电荷电势能改变的量度。

（二）方法点拨1. 电势能的大小、正负的判定方法（1）做功判断法无论正、负电荷，电场力做正功，电荷将从电势能较大的地方移向电势能较小的地方。

反之，如果电荷克服电场力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方。

（2）电场线法正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小，逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。

负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小。

2. 对电势能的进一步了解（1）电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。

（2）电势能是一个相对量，其数值与零电势能的选择有关，因此确定电荷的电势能首先确定参考点，也就是零电势能位置。

当场源电荷为有限的大小时，在无穷远处，电场实际上已经减小为零，通常规定无穷远处的场强为零，电荷的电势能为零，由于地球是一个大导体，大地又可以看作与无穷远处相连接，因此，通常认为接地的带电体的电势能为零，当然也可规定某个特定的地方为零势能点，这要根据解题的方便而定。

（3）电势能是标量，有正负，但无方向。

电势能的正负仅表示大小，正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能。

（三）疑难辨析1. 电场力做功与电势能变化的关系（1）电场力做功与电势能的变化相联系。

七种功能关系能量守恒定律【基础知识梳理】一、功能关系1.功和能(1)功是_________的量度，即做了多少功就有多少_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着___________，而且___________必须通过做功来实现.2.常见的几种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变，即W合=E k2-E k1=ΔE k.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的改变，即W G=E p1-E p2=-ΔE p.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即W F=E p1-E p2=-ΔE p.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力=E2-E1=ΔE.(功能原理)(5)电场力做功等于电势能的改变，即W电=-ΔE p.（6）克服安培力所做的功等于产生的焦耳热，即-W安=Q（7）一对滑动摩擦力的总功等于内能变化Q＝F f·l相对【热点难点例析】考点一利用动能定理分析功能和能量变化的问题【例1】如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是( )．A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 考点二 对能量守恒定律的理解和应用【例2】一物块放在如图所示的斜面上,用力F 沿斜面向下拉物块，物块沿斜面运动了一段距离，若已知在此过程中，拉力F 所做的功为A ，斜面对物块的作用力所做的功为B ，重力做的功为C ，空气阻力做的功为D ，其中A 、B 、C 、D 的绝对值分别为100 J 、30 J 、100 J 、20 J ，则 (1)物块动能的增量为多少？(2)物块机械能的增量为多少？考点三 摩擦力做功的特点及应用【例3】如图所示，木块A 放在木块B 的左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定在地面上，F 做功为W 1，生热为Q 1；第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动，仍将A 拉到B 右端，这次F 做功为W 2，生热为Q 2；则应有( )．A ．W 1<W 2，Q 1＝Q 2B ．W 1＝W 2，Q 1＝Q 2C ．W 1<W 2，Q 1<Q 2D ．W 1＝W 2，Q 1<Q 2例4. 如图所示，长m 0.1L =的木板B ，质量为M=4kg ，静止在光滑水平面上。

第7讲. 静电力做功的“四种”求法【方法指导】计算电场力做功，主要有以下四种方法：1．由功的定义式W=Fs cosθ来计算。

在匀强电场中，电场力F=Eq为恒力，电场力做的功等于电场力乘以电场力方向上的位移，与运动路径无关。

2．根据电势能的变化与电场力做功的关系计算，即W=－△E p。

电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能相互转化。

3．用W AB=qU AB来计算。

（1）正负号运算法：q和U AB均考虑正和负，所得W的正、负直接表示电场力做功的正负，（2）绝对值计算法：公式中的q和U都取绝对值，算地的W只是功的数值，做功的正负的判定方法：当正（负）电荷从电势较高的点移到电势较低的点时，电场力做正功（负功）：当正（负）电荷从电势较低的点移到电势较高的点时，电场力做负功（正功）。

4．用动能定理W电+W其他=△E k计算。

它是一种间接的计算方法，是能量转化与守恒定律在电场中的应用，不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场中电场力做功的计算。

例如：电场中a、b两点，已知φa=-500V,φb=1500V，将带电量为q=－4×10－9C的点电荷从a移到b时，电场力做了多少功?是正功还是负功?解法一：用W=－△E p计算电荷在a、b处的电势能分别为：E a=qφa=(-4×10-9)×(-500)J=2×10-6JE b=qφb=-6×10-6J现从a到b，由W=－△E p得W=－(E b－E a)=8×10－6J，W>0，表示电场力做正功解法二：用W AB=qU AB计算1．带符号运算：从a到b，W ab=qU ab=q(φa-φb)=(-4×10-9)×(-500-1500)J=8×10-6J因为W>0，所以电场力做正功2．取绝对值进行计算：W=qU=4×10－9×2000J=8×10－6J(注意符号仅为数值)．因为是负电荷从电势低处移至电势高处，所以电场力做正功。

《电势能和电势》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解电势能和电势的概念，能够区分它们与重力势能、动能的区别。

2. 掌握电势能的变化与电势差的关系，理解电势差与电势能的关系。

3. 学会运用电势能和电势的概念分析电场力做功与能量变化的关系。

二、教学重难点1. 教学重点：理解电势能和电势的概念，掌握电势能的变化与电势差的关系。

2. 教学难点：如何运用电势能和电势的概念分析电场力做功与能量变化的关系。

三、教学准备1. 准备教学用具：黑板、白板、实物展示台、电路实验室器材等。

2. 准备例题和练习题，以供学生实践和巩固所学知识。

3. 安排实验室或户外实验活动，让学生直观感受电场力和电势能的变化关系。

4. 制作相关动画或视频，帮助学生理解抽象的物理概念。

四、教学过程：本节课的教学目标是让学生掌握电势能和电势的基本概念，学会计算电势能的变化，理解电势差与电势能的关系，并能够应用这些知识解决一些实际问题。

1. 引入新课：通过一些生活中的电学现象，引导学生思考电场中能量的转化问题，从而引出电势能和电势的概念。

2. 讲解概念：详细解释电势能、电势、电势差等基本概念，并通过实例帮助学生理解。

3. 计算方法：介绍电势能的计算方法，包括用公式和图像等方法。

同时，通过一些例题和练习题，帮助学生掌握计算方法。

4. 实验探究：进行一些简单的实验，如电场中电荷的移动等，让学生观察电场中能量的转化过程，进一步理解电势能和电势的概念。

5. 讨论与思考：引导学生讨论电势能与电荷量的关系、电势能的变化与哪些因素有关等问题，帮助学生深入理解电势能和电势的概念。

6. 应用举例：通过一些实际问题的解决，如判断带电粒子在电场中的运动轨迹等，帮助学生应用所学知识解决实际问题。

7. 课堂小结：回顾本节课的主要内容，帮助学生梳理所学知识，加深印象。

8. 作业布置：根据本节课所学内容，布置一些相关练习题和思考题，帮助学生进一步巩固所学知识。

在讲解过程中，可以结合多媒体教学、实验教学等多种方式，使教学过程更加生动有趣，激发学生的学习兴趣。

《电场能的性质》知识点一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中，电场力做的功W=旦凶，其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E^ -E DB.(3)电势能的相对性：电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在皿表面上的电势能规定为零.二' 电势.电势(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式：9=舞(3)标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低.3.等势面(1)定义：电场中电势相等的各点构成的面.⑵特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大；反之越小.⑤任意两等势面不相交.三、电势差.电势差：电荷q在电场中A、8两点间移动时，电场力所做的功必8跟它的电荷量q的比值，叫做A、B间的电势差，也叫电压.公式：U AB=^~.q.电势差与电势的关系：U AB=(P A —(P B，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且相乘，再和第一个数相乘，它们的积不变，即(axb)xc=ax(bxc)。

5 .乘法分配律：两个数的和与一个数相乘，可以把两个加数分别与这个数相乘再把两 个积相加，即(a+b)xc=axc+bxc 。

6 .减法的性质：从一个数里连续减去几个数，可以从这个数里减去所有减数的和，差不变，即a-b-c=a-(b+c)。