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,由靜止釋放一個小球,由靜止釋放一個帶正電小球,自由落體 a=g,帶正電小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動？ （不考慮重力）,勻加速直線運(yùn)動 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？ （不考慮重力）,勻加速直線運(yùn)動 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？ （不考慮重力）,勻加速直線運(yùn)動 a=Eq/m 沿著電場線方向,二、局部重力場勻強(qiáng)電場,平拋一個小球,在電場中，沿著與電場線垂直的方向拋出一個帶正電的小球，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動？,類平拋運(yùn)動,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，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,俗話說，“人往高處走，水往低處流”。用物理知識，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)化為水的動能，推動水輪轉(zhuǎn)動，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（以后會學(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（ ）,三、對于任意電場,這個正電荷會停留在這里嗎？,不會。電場力產(chǎn)生加速度，正電荷v = 0的狀態(tài)會被改變。,反復(fù)在這個位置釋放這個正電荷，它運(yùn)動的軌跡是一樣的，就像反復(fù)在重力場中釋放，或者以相同速率拋出同一個小球，小球沿著同一條運(yùn)動軌跡運(yùn)動一樣。,在這個電場里，釋放一個帶正電的點(diǎn)電荷。,你能預(yù)測出這個正電荷的運(yùn)動軌跡嗎？,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。,在這個電場里，這個正點(diǎn)電荷由A位置運(yùn)動到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,A,B,正電荷在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，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、動能,如果只有電場力作用，動能增加，電勢能就一定減少，反之，動能減少，電勢能就一定增加！,電勢能是誰具有的能量？,場源電荷和檢驗電荷所共同具有的,習(xí)慣說成是檢驗電荷具有的能量,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）,電勢能表示檢驗電荷在電場中不同的位置所具有的能量，與檢驗電荷所帶電荷量、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位置到另一個位置，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 energy）,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)移動到零勢能位置時所做的功。,對于正電荷，順著電場線方向運(yùn)動，電場力做正功，電勢能減少；逆著電場線方向運(yùn)動，電勢能增加。 對于負(fù)電荷，順著電場線方向運(yùn)動，電場力做負(fù)功，電勢能增加；逆著電場線方向運(yùn)動，電勢能減少。,五、電勢（electric potential）,容易想到，在同一個電場內(nèi)，還是從A點(diǎn)到B點(diǎn)，把檢驗電荷的電荷量由q變?yōu)?q，受到的電場力就會變?yōu)?F，電場力做功也會翻倍。若B點(diǎn)是無窮遠(yuǎn)，那么檢驗電荷在A點(diǎn)的電勢能也會是原來的兩倍。,除去檢驗電荷的電量，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)動的趨勢； 負(fù)電荷有自低向高運(yùn)動的趨勢。,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。因為整個面高度一樣。,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，重力做功為零。電場中，電荷在同一等勢面上運(yùn)動，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。,