普通物理学上册第七章.pptxVIP

第7章 静止电荷的电场一. 电场强度1.库仑定律2.静电力的叠加原理第一页，共二百零九页。3.电场强度4.点电荷的电场强度5.电场强度的叠加原理第二页，共二百零九页。点电荷系的场强连续带电体的场强电荷线分布电荷面分布电荷体分布第三页，共二百零九页。6.电通量7.高斯定理第四页，共二百零九页。8.典型静电场内外均匀带电球面均匀带电球体均匀带电无限长圆柱面均匀带电无限大平面第五页，共二百零九页。二. 电势1.静电场的环路定理2.电势点电荷的电势第六页，共二百零九页。电势叠加原理点电荷系的电势带电物体的电势第七页，共二百零九页。3.电势差4.电场力的功5.电场强度与电势梯度的关系 第八页，共二百零九页。导体内部场强处处为零导体是等势体场强电势表面附近场强垂直于表面导体表面是等势面三. 有导体和电介质时的电场1.导体的静电平衡2. 静电平衡时导体上电荷的分布 导体内部处处没有净电荷，电荷只能分布在导体表面。第九页，共二百零九页。3.电容器的电容平行板电容器并联串联第十页，共二百零九页。4.电介质对电场的影响电极化强度电位移矢量极化电荷面密度第十一页，共二百零九页。充满电介质的电容器5. 电介质中的高斯定理第十二页，共二百零九页。四. 静电场的能量点电荷在电场中的静电能量电场能量密度介质中电场能量第十三页，共二百零九页。电容器的静电能本章完第十四页，共二百零九页。7.1 物质的电结构 库仑定律一. 电荷两种电荷：正（+）、负（-）电性力：同号电荷相斥，异号电荷相吸电荷量：常用Q、q表示。SI制单位：库仑（C）第十五页，共二百零九页。二. 电荷守恒定律 在一个与外界没有电荷交换的系统内，无论进行怎样的物理过程，系统内正、负电荷的代数和总是保持不变。电荷量的相对论不变性　电荷量与带电体的运动状态无关，在不同的参考系内观察同一带电体，其电荷量不变。第十六页，共二百零九页。三. 电荷的量子化　电荷量只能取分立的、不连续量值的性质称为电荷的量子化。电子的电量　量子化是微观世界的一个基本概念。第十七页，共二百零九页。四. 库仑定律1.点电荷形状、体积与观察距离相比可以忽略的带电体。2.库仑定律 两个静止点电荷之间相互作用力的大小与这两个点电荷的电荷量的乘积成正比，而与这两个点电荷之间的距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线，同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。库仑力或静电力第十八页，共二百零九页。真空中两电荷同号时是另一电荷指向受力电荷的单位矢量第十九页，共二百零九页。单位制有理化真空的电容率或真空的介电常数第二十页，共二百零九页。三个点电荷间的静电力第二十一页，共二百零九页。3.静电力的叠加原理 作用在某一点电荷上的总静电力等于其他各点电荷单独存在时对该点电荷所施静电力的矢量和。第二十二页，共二百零九页。4.带电物体对点电荷的作用力电荷元如何计算带电物体之间的作用力？本节完第二十三页，共二百零九页。7.2 静电场 电场强度一. 电场电荷周围存在的一种特殊物质叫做电场。电场对电荷的作用力叫电场力。静止电荷在空间激发的电场叫静电场。第二十四页，共二百零九页。点电荷q0q0电量很小二. 电场强度1.试探电荷q02.电场强度(场强) 单位正电荷在该点所受的力。国际单位制：N/C或V/m第二十五页，共二百零九页。3.电场对点电荷的作用力 负点电荷受力方向与该点的场强方向相反。注意： 是点电荷q存在时A点的场强。第二十六页，共二百零九页。4.电场对带电体的作用力电荷元第二十七页，共二百零九页。三. 电场强度的计算1. 点电荷的电场强度大小：方向：沿 方向第二十八页，共二百零九页。点电荷的电场具有球对称性。第二十九页，共二百零九页。2. 电场强度的叠加原理 点电荷系在某点所激发的总电场强度等于每个点电荷单独存在时在该点所激发的电场强度的矢量和。第三十页，共二百零九页。点电荷系的电场强度第三十一页，共二百零九页。+例1 求电偶极子中垂线上的电场强度。P255例题4解：第三十二页，共二百零九页。+电偶极矩a l本题完第三十三页，共二百零九页。3. 连续分布电荷的电场强度电荷元：第三十四页，共二百零九页。带电细线电荷线密度l电荷面密度s带电薄面电荷体密度r带电体第三十五页，共二百零九页。(1)方向不变的问题两类问题第三十六页，共二百零九页。(2)方向变的问题对称性分析，简化问题，再运算。直角坐标系中第三十七页，共二百零九页。例2 一均匀带电直线，求P点的场强。P258例题5解：建立图示直角坐标系P点的场强第三十八页，共二百零九页。第三十九页，共二百零九页。由几何关系得本题中l是常数确定积分限。第四十页，共二百零九页。同理得第四十一页，共二百零九页。讨论带电线无限长场强具有轴对称性本题完第四十二页，共二百零九页。例3 均匀带电圆环轴线上