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《電勢能和電勢》(課件).ppt

上傳人:za****8 文檔編號(hào):14629668 上傳時(shí)間:2020-07-26 格式:PPT 頁數(shù):21 大?。?11.50KB
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1、一、重力場,重力的方向:豎直向下,,,,,,重力場的方向:從無窮遠(yuǎn)指向地球,負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的方向:從無窮遠(yuǎn)指向負(fù)電荷,地球產(chǎn)生的引力場(重力場)的方向:從無窮遠(yuǎn)指向地球,仿照電場強(qiáng)度的定義,定義重力場強(qiáng)度!,二、局部重力場,反輻射狀豎直向下,矛盾嗎?為什么?,我們所在的區(qū)域中,不同位置重力場的方向是怎樣的?,小范圍內(nèi)的重力場和那種靜電場很類似?,大范圍內(nèi)的重力場和那種靜電場很類似?,負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場,勻強(qiáng)電場,仿照電場強(qiáng)度的定義,定義重力場強(qiáng)度!,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,由靜止釋放一個(gè)小球,,由靜止釋放一個(gè)帶正電小球,自由落體 a=g,帶正電小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)? (不考慮重力),勻加速直線

2、運(yùn)動(dòng) a=Eq/m 豎直向下,,m,q,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,由靜止釋放一個(gè)小球,水平向右的勻強(qiáng)電場呢?,自由落體 a=g,帶正電小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)? (不考慮重力),勻加速直線運(yùn)動(dòng) a=Eq/m 水平向右,,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,由靜止釋放一個(gè)小球,自由落體 a=g,任意方向的勻強(qiáng)電場呢?,帶正電小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)? (不考慮重力),,勻加速直線運(yùn)動(dòng) a=Eq/m 沿著電場線方向,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,平拋一個(gè)小球,在電場中,沿著與電場線垂直的方向拋出一個(gè)帶正電的小球,小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)?,,,類平拋運(yùn)動(dòng),二、局部重力場勻強(qiáng)電場,局部重力場與勻強(qiáng)電場有什么區(qū)別?,1、重力場方向唯一:豎直向下

3、,勻強(qiáng)電場可以朝任何方向。,2、重力場的強(qiáng)度只有唯一值:g=9.8m/s2,勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度可以是任何值;,盡管如此,我們可以把它們進(jìn)行類比處理!,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,局部重力場與勻強(qiáng)電場的類比項(xiàng),俗話說,“人往高處走,水往低處流”。用物理知識(shí),如何解釋水往低處流?,從高處流下的水有什么作用?,發(fā)電葛洲壩、三峽水電站水的重力勢能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能,推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能(以后會(huì)學(xué)到)。,做功是能量轉(zhuǎn)化的量度,什么力做功使重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能呢?還記得它們的表述和關(guān)系式嗎?,電場中有類似對應(yīng)關(guān)系嗎?,4、電勢能 和 電勢,人教版 選修 3-1-1靜電場,正如重力場中的 重力勢能 和( ),

4、三、對于任意電場,,這個(gè)正電荷會(huì)停留在這里嗎?,不會(huì)。電場力產(chǎn)生加速度,正電荷v = 0的狀態(tài)會(huì)被改變。,反復(fù)在這個(gè)位置釋放這個(gè)正電荷,它運(yùn)動(dòng)的軌跡是一樣的,就像反復(fù)在重力場中釋放,或者以相同速率拋出同一個(gè)小球,小球沿著同一條運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)一樣。,在這個(gè)電場里,釋放一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷。,你能預(yù)測出這個(gè)正電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡嗎?,三、對于任意電場,A,提示:上面的表述中沒有說:a、該正點(diǎn)電荷不受到其它的作用力;b、該點(diǎn)電荷是沿著AB直線從A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)的。,在這個(gè)電場里,這個(gè)正點(diǎn)電荷由A位置運(yùn)動(dòng)到B位置,這段過程內(nèi)電場力做了多少功?,,,B,可以這樣求解嗎?為什么?,如果在勻強(qiáng)電場內(nèi)呢?,三、對于任意電場

5、,A,,,B,,正電荷在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng),求電場力所做的功。,電場力是恒定的,可以按照功的定義式求解:,,s,電場力做功與路徑無關(guān),只與起始位置和終止位置有關(guān)!,四、電勢能(electric potential energy),功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電場力做功,改變了什么能量?,電勢能、動(dòng)能,如果只有電場力作用,動(dòng)能增加,電勢能就一定減少,反之,動(dòng)能減少,電勢能就一定增加!,電勢能是誰具有的能量?,場源電荷和檢驗(yàn)電荷所共同具有的,習(xí)慣說成是檢驗(yàn)電荷具有的能量,電荷在電場中也具有勢能,這種勢能叫做電勢能。也用Ep表示。,四、電勢能(electric potential energy),電勢能與電場力

6、做功的關(guān)系,電場力做正功, 電場力做負(fù)功,,電荷的位置如何發(fā)生變化,電場力做正功?,順著電場線做正功 逆著電場線做負(fù)功,四、電勢能(electric potential energy),電勢能表示檢驗(yàn)電荷在電場中不同的位置所具有的能量,與檢驗(yàn)電荷所帶電荷量、所處的位置、電場本身有關(guān)。,電勢能是相對的,做功只能量度從一個(gè)位置到另一個(gè)位置,電勢能的變化量,不能表示各處電勢能的具體值。,重力勢能為零的位置,可以隨意規(guī)定,電勢能的零勢面,也可以任意規(guī)定。但一半我們都約定俗成地認(rèn)為無窮遠(yuǎn)處,沒有電荷存在或者離場源電荷足夠遠(yuǎn)的地方,電勢能為零。,四、電勢能(electric potential energ

7、y),做了零勢能的規(guī)定,電荷在某一位置電勢能就可以確定了。,若B處是無窮遠(yuǎn)處,那么A處的電勢能等于電荷從A移動(dòng)到B的過程中,靜電力所做的功。,電荷在某點(diǎn)的電勢能,等于電場力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢能位置時(shí)所做的功。,對于正電荷,順著電場線方向運(yùn)動(dòng),電場力做正功,電勢能減少;逆著電場線方向運(yùn)動(dòng),電勢能增加。 對于負(fù)電荷,順著電場線方向運(yùn)動(dòng),電場力做負(fù)功,電勢能增加;逆著電場線方向運(yùn)動(dòng),電勢能減少。,五、電勢(electric potential),容易想到,在同一個(gè)電場內(nèi),還是從A點(diǎn)到B點(diǎn),把檢驗(yàn)電荷的電荷量由q變?yōu)?q,受到的電場力就會(huì)變?yōu)?F,電場力做功也會(huì)翻倍。若B點(diǎn)是無窮遠(yuǎn),那么檢驗(yàn)電荷

8、在A點(diǎn)的電勢能也會(huì)是原來的兩倍。,除去檢驗(yàn)電荷的電量,所得到的不就只和電場以及位置有關(guān)嗎?不就象電場強(qiáng)度一樣,成為描述電場自身性質(zhì)的物理量嗎?,電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢。,單位:伏特,符號(hào)是V。,1V1J/C,標(biāo)量,電勢,就像重力場中的( )?,高度,五、電勢(electric potential),哪兒電勢高?哪兒電勢低?,判斷依據(jù): 正電荷有自高向低運(yùn)動(dòng)的趨勢; 負(fù)電荷有自低向高運(yùn)動(dòng)的趨勢。,正電荷就像高山之巔,離它越遠(yuǎn),電勢越低;負(fù)電荷就像低谷之底,離它越近,電勢越低。,勻強(qiáng)電場的電勢,沿著電場線方向不斷降低。,六、等勢面(equipotential surface),地勢的高低,常用等高線來描述。因?yàn)檎麄€(gè)面高度一樣。,電場中有電勢相等的位置嗎?,電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。,嘗試著畫出下列電場的等勢面:,六、等勢面(equipotential surface),內(nèi)高外低 外高內(nèi)低,等勢面,就像重力場中的水平面(高度相等)。質(zhì)點(diǎn)在同一水平面上運(yùn)動(dòng),重力做功為零。電場中,電荷在同一等勢面上運(yùn)動(dòng),電場力也不做功。,電場線和等勢面垂直,并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。,

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