《电势能和电势》(课件).ppt

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1、一、重力场重力的方向：竖直向下重力场的方向：从无穷远指向地球负点电荷产生的电场的方向：从无穷远指向负电荷地球产生的引力场（重力场）的方向：从无穷远指向地球仿照电场强度的定义，定义重力场强度!二、局部重力场反辐射状竖直向下，矛盾吗？为什么？我们所在的区域中，不同位置重力场的方向是怎样的？小范围内的重力场和那种静电场很类似？地球E大范围内的重力场和那种静电场很类似？负点电荷产生的电场匀强电场仿照电场强度的定义，定义重力场强度!二、局部重力场匀强电场地球E由静止释放一个小球G由静止释放一个带正电小球自由落体 a=g带正电小球将做什么运动？（不考虑重力）匀加速直线运动 a=Eq/m竖直向下Fmq二、局

2、部重力场匀强电场地球E由静止释放一个小球水平向右的匀强电场呢？自由落体 a=g带正电小球将做什么运动？（不考虑重力）匀加速直线运动 a=Eq/m水平向右F二、局部重力场匀强电场地球由静止释放一个小球自由落体 a=gE任意方向的匀强电场呢？带正电小球将做什么运动？（不考虑重力）F匀加速直线运动 a=Eq/m沿着电场线方向v二、局部重力场匀强电场地球平抛一个小球 在电场中，沿着与电场线垂直的方向抛出一个带正电的小球，小球将做什么运动？水平方向 匀速直线运动竖直方向 自由落体运动GEvF类平抛运动二、局部重力场匀强电场E地球局部重力场与匀强电场有什么区别？1、重力场方向唯一：竖直向下，匀强电场可以朝

3、任何方向。2、重力场的强度只有唯一值：g=9.8m/s2，匀强电场的强度可以是任何值；尽管如此，我们可以把它们进行类比处理！二、局部重力场匀强电场E地球局部重力场与匀强电场的类比项受力物体受力场强局部重力场质点m重力G=mg引力加速度g匀强电场点电荷q电场力F=qE电场强度E 俗话说，“人往高处走，水往低处流”。用物理知识，如何解释水往低处流？从高处流下的水有什么作用？发电葛洲坝、三峡水电站水的重力势能转化为水的动能，推动水轮转动，机械能转化为电能（以后会学到）。做功是能量转化的量度，什么力做功使重力势能转化为动能呢？还记得它们的表述和关系式吗？电场中有类似对应关系吗？4、电势能 和 电势人教

4、版 选修 3-1-1静电场正如重力场中的 重力势能 和（）三、对于任意电场F这个正电荷会停留在这里吗？不会。电场力产生加速度，正电荷v=0的状态会被改变。反复在这个位置释放这个正电荷，它运动的轨迹是一样的，就像反复在重力场中释放，或者以相同速率抛出同一个小球，小球沿着同一条运动轨迹运动一样。在这个电场里，释放一个带正电的点电荷。你能预测出这个正电荷的运动轨迹吗？三、对于任意电场A提示：上面的表述中没有说：a、该正点电荷不受到其它的作用力；b、该点电荷是沿着AB直线从A点到达B点的。在这个电场里，这个正点电荷由A位置运动到B位置，这段过程内电场力做了多少功？B可以这样求解吗？为什么？如果在匀强电

5、场内呢？三、对于任意电场ABE 正电荷在匀强电场中运动，求电场力所做的功。电场力是恒定的，可以按照功的定义式求解：sF 电场力做功与路径无关，只与起始位置和终止位置有关！四、电势能（electric potential energy）功是能量转化的量度，电场力做功，改变了什么能量？电势能、动能 如果只有电场力作用，动能增加，电势能就一定减少，反之，动能减少，电势能就一定增加！电势能是谁具有的能量？场源电荷和检验电荷所共同具有的习惯说成是检验电荷具有的能量电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。也用Ep表示。四、电势能（electric potential energy）电势能与电场力做功的

6、关系电场力做正功，电场力做负功，电荷的位置如何发生变化，电场力做正功？顺着电场线做正功逆着电场线做负功对吗？四、电势能（electric potential energy）电势能表示检验电荷在电场中不同的位置所具有的能量，与检验电荷所带电荷量、所处的位置、电场本身有关。电势能是相对的，做功只能量度从一个位置到另一个位置，电势能的变化量，不能表示各处电势能的具体值。重力势能为零的位置，可以随意规定，电势能的零势面，也可以任意规定。但一半我们都约定俗成地认为无穷远处，没有电荷存在或者离场源电荷足够远的地方，电势能为零。四、电势能（electric potential energy）做了零势能的规定

7、，电荷在某一位置电势能就可以确定了。若B处是无穷远处，那么A处的电势能等于电荷从A移动到B的过程中，静电力所做的功。电荷在某点的电势能，等于电场力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。对于正电荷，顺着电场线方向运动，电场力做正功，电势能减少；逆着电场线方向运动，电势能增加。对于负电荷，顺着电场线方向运动，电场力做负功，电势能增加；逆着电场线方向运动，电势能减少。五、电势（electric potential）容易想到，在同一个电场内，还是从A点到B点，把检验电荷的电荷量由q变为2q，受到的电场力就会变为2F，电场力做功也会翻倍。若B点是无穷远，那么检验电荷在A点的电势能也会是原来的两倍。除去检

8、验电荷的电量，所得到的不就只和电场以及位置有关吗？不就象电场强度一样，成为描述电场自身性质的物理量吗？电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。单位：伏特，符号是V。1V1J/C标量电势，就像重力场中的（）?高度五、电势（electric potential）哪儿电势高？哪儿电势低？E判断依据：正电荷有自高向低运动的趋势；负电荷有自低向高运动的趋势。正电荷就像高山之巅，离它越远，电势越低；负电荷就像低谷之底，离它越近，电势越低。匀强电场的电势，沿着电场线方向不断降低。六、等势面（equipotential surface）地势的高低，常用等高线来描述。因为整个面高度一样。电场中有电势相等的位置吗？电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。尝试着画出下列电场的等势面：六、等势面（equipotential surface）E高低内高外低 外高内低 等势面，就像重力场中的水平面（高度相等）。质点在同一水平面上运动，重力做功为零。电场中，电荷在同一等势面上运动，电场力也不做功。电场线和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。