苏教版电荷守恒定律和库仑定律课件.pptVIP

电荷守恒定律和库仑定律欢迎来到这堂关于电荷守恒定律和库仑定律的课程。我们将探讨电荷的本质，以及它们之间相互作用的规律。

导言1电荷基础我们将从电荷的基本性质开始。2电荷守恒然后探讨电荷守恒定律及其应用。3库仑定律最后我们将深入研究库仑定律及其在静电学中的重要性。

电荷的性质正负电荷电荷分为正电荷和负电荷两种。相互作用同性电荷相斥，异性电荷相吸。量子化电荷是量子化的，最小单位为基本电荷。

电荷有什么特点守恒性在孤立系统中，电荷总量保持不变。可传递性电荷可以从一个物体转移到另一个物体。不可分割性电荷以基本电荷为单位存在，不可无限分割。

电荷守恒定律定义在任何物理过程中，一个孤立系统的总电荷保持不变。数学表达ΔQ=0，其中Q为系统总电荷。意义这一定律是电磁学的基本原理之一，广泛应用于各种电学现象。

电荷守恒定律的应用静电感应物体通过静电感应获得电荷时，正负电荷数量相等。化学反应在化学反应中，反应前后系统的总电荷保持不变。粒子物理在粒子对撞实验中，产生的粒子总电荷等于初始粒子电荷。

静电力是什么1定义静止电荷之间的相互作用力。2性质远程作用力，与距离和电荷量有关。3表现可以吸引或排斥，取决于电荷的符号。

静电力的性质作用方向沿着连接两个电荷的直线。大小关系与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比。相互作用遵循牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反。

库仑定律F=k*(q1*q2)/r21电荷量F与q1和q2的乘积成正比。2距离F与r的平方成反比。3常数kk为库仑常数，约等于8.99×10^9N·m2/C2。

库仑定律的应用静电屏蔽利用库仑定律设计静电屏蔽装置，保护敏感电子设备。复印机复印机利用静电吸引原理工作，精确控制墨粉分布。静电除尘工业中使用静电除尘器，利用库仑力吸附空气中的颗粒物。

静电力对电荷的作用1加速度静电力可以改变带电粒子的运动状态。2轨迹在非均匀电场中，静电力可以使粒子做曲线运动。3能量转换静电力做功可以改变带电粒子的动能和势能。

静电力的计算点电荷直接应用库仑定律F=k*(q1*q2)/r2。连续分布电荷需要通过积分计算。F=∫dF=k*q*∫(dq/r2)。多个电荷利用叠加原理，分别计算后矢量求和。

静电场的概念定义静电场是电荷周围的空间，在此空间中其他电荷会受到力的作用。场源静止的电荷或带电体是静电场的源。作用静电场可以对其中的带电粒子施加力。

静电场的性质叠加性多个电荷产生的静电场可以叠加。保守性静电场是保守场，做功与路径无关。无旋性静电场是无旋场，沿闭合路径的环路积分为零。

静电场的强度E=F/q=k*Q/r2矢量量电场强度是矢量，有大小和方向。单位电场强度的SI单位是N/C（牛顿/库仑）。分布电场强度随距离变化，可用场线表示。

静电场强度的计算点电荷E=k*Q/r2电偶极子E=k*p/r3（在轴线上）带电平面E=σ/(2ε?)（σ为面电荷密度）

电场线的概念定义电场线是描述电场分布的想象曲线。方向每点切线方向表示该点的电场方向。密度电场线的密度表示电场强度的大小。

电场线的性质1起止电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无穷远处。2不相交电场线不会相交，每点只有一个电场方向。3连续性电场线是连续的，不会突然中断。

电场的能量定义电场中储存的能量，与电荷的分布有关。计算U=∫(1/2)*ε?*E2dV（ε?为真空介电常数）应用电容器储能、静电加速器等设备的设计中至关重要。

电势的概念1定义单位正电荷在电场中的势能。2表达式V=W/q（W为做功，q为电荷量）3单位电势的SI单位是伏特（V）。

电势的性质标量电势是标量量，只有大小没有方向。相对性电势值依赖于选取的零势能点。连续性电势在空间中是连续分布的。

电势的计算点电荷V=k*Q/r电偶极子V=k*p*cos(θ)/r2均匀带电球壳V=k*Q/R（R为球壳半径）

电势能的概念定义电荷在电场中由于位置不同而具有的势能。表达式U=q*V（q为电荷量，V为电势）物理意义反映电荷在电场中的能量状态。

电势能的计算两点电荷U=k*(q1*q2)/r电荷系统U=(1/2)*Σ(qi*Vi)连续分布U=∫ρ*VdV（ρ为电荷密度）

电容的概念定义导体储存电荷的能力。表达式C=Q/V（Q为电荷量，V为电压）单位电容的SI单位是法拉（F）。

电容的计算1平行板电容器C=ε*S/d（ε为介电常数，S为面积，d为极板间距）2球形电容器C=4πε*R（R为球半径）3圆柱形电容器C=2πε*L/ln(b/a)（L为长度