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关于重力的物理知识「借用重力知识来学习静电力」

时间:2023-02-24 15:01:17来源:搜狐

今天带来关于重力的物理知识「借用重力知识来学习静电力」,关于关于重力的物理知识「借用重力知识来学习静电力」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

重力是我们比较熟悉的一个力,这期视频就用重力与电场力做一个比较,与大家分享一下我学习静电力的方法。我在学习静电场时,把重力与电场力的相关公式与概念放在一起做对比,发现很多概念都是相似的,后来较深入的学习后才知道,这是因为 这两种力都是“保守力”。

在物理系统里,假若一个粒子,从起始点移动到终结点,由于受到作用力,且该作用力所做的功不因为路径的不同而改变,则称此力为保守力。换句话讲,如果一个物体运动了一圈又回到了原来的位置,那么对于保守力来讲其所做总功是零。关于保守力的相关知识,在初高中阶段是不要求掌握的,但却对我们学习重力和静电力的相关知识有帮助。

只要是是保守力,其所做功都与位置的变化有关而与路径无关,这是保守力做功的特点。而势能也称位能,顾名思义,是与位置有关的,各种保守力的势能定义均是大差不差,可以理解为是被“场” 储存起来的能量。

G=mg、F=qE这两个公式就是我们学习这两种力时最早接触的知识,可以看出是非常相似的。我有时候甚至会把m与q等效,把g与E等效。但仔细一想还真有那么几分意思。除此之外,两种里中一些其他的知识也是差不多的。

比如重力所做的功WG=mgh1- mgh2­,咱们把它给化简一下,有WG=mgΔh。同时在人教版物理课本必修二中有这段话:

人教版物理必修二


而在选修3-1中, 用这么几段话对静电力做功作了说明。

人教版物理选修3-1


其给出公式:W=qE·|AM|,其实不难看出,不管是mg还是qE都表示力,而Δh与|AM|都是在力的方向上的位移。这两个公式都是W=Fl的变形。

同时重力势能E­p­=mgh,在这里h是物体所处位置的高度。而在教材中也有这么一段话:

人教版物理必修二

对于电势能,教材也给出了这一句话(划线部分):

人教版物理选修3-1

不难看出,不管是重力势能还是电势能,都是相对于“零势能”这个位置而言的。也就是说,势能的大小与零势能位置的选取有关,所以是相对的,但一般情况下对于重力势能我们选取地面为零势能面,对于电势能则选取距场源电荷无限远处或电荷在大地表面处的电势能为零。

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