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4.电场力的功电势能
必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测
课标要求思维导图
1.知道电场力做功的特点．
2．知道静电场中电荷具有电
势能，了解电势能的含义．
3．掌握电场力做功与电势能
变化的关系．
必备知识·自主学习
一、电场力做功的特点
1．电场力做功：在匀强电场中，正电荷q受到的电场力做功W＝
0
________．其中d为起点和终点沿________方向上的距离．
qEd场强
0
2．电场力做功的特点：在静电场中移动电荷时，电场力做的功与电
荷的________位置和________位置有关，与电荷经过的路径
起始终止
________(选填“有关”或“无关”)．
无关
二、电势能电场力做功与电势能变化的关系
1．电势能：
(1)定义：电荷在电场中具有的________，用E表示．
势能
p
(2)标矢性：电势能为标量．
(3)单位：焦耳，简称焦，符号为J.
(4)系统性：电荷的电势能是指电荷和________组成的系统的电势
电场
能．
2．电场力做功与电势能变化的关系：电场力做正功，电荷的电势能
减少；电场力做负功，电荷的电势能增加．表达式为：W＝
AB
E－E
pApB
________．
3．电势能的大小：电荷在电场中某点的电势能的大小等于把它从这
点移动到________位置时电场力做的功．
零电势能
4．零势能位置：电场中规定的电势能为零的位置，通常取大地或
________为零电势能的位置．
无穷远
[导学1]
采用类比方法，电场力做功的特点与重力做功的特点相同，均与起
始位置与终止位置有关，与运动路径无关．
[导学2]
(1)通常说的“电荷的电势能”实际上是电荷与电场组成系统的电势
能．
(2)电势能是标量，其正负表示电荷的电势能比零电势能高还是低．
(3)电势能不是机械能．
[导学3]
电场力做功与电势能变化的关系与重力做功与重力势能变化的关系
相似．
关键能力·合作探究
探究点一电场力做功的特点
导学探究
(1)如图所示，试探电荷q在电场强度为E的匀强电场中，沿直线从A
点移动到B点，电场力做的功为多少？若q沿折线AMB从A点移动到B
点，电场力做的功为多少？
(2)若q沿任意曲线从A点移动到B点，
电场力做的功为多少？
(3)由(1)(2)的研究可得出什么结论？
提示：(1)电场力F＝qE，电场力与位移夹角为θ，电场力对试探电荷
q做的功W＝F·|AB|cosθ＝qE·|AM|.在线段AM上电场力做的功W＝
1
qE·|AM|，在线段MB上电场力做的功W＝0，总功W＝W＋W＝
212
qE·|AM|.
(2)W＝qE·|AM|.
(3)电荷在匀强电场中从不同路径由A点运动到B点，电场力做功相
同．说明电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关．
归纳总结
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