大学物理1-3课件第一单元.ppt

第8章 静电场一 掌握 描述静电场的两个物理量——电场强度 和电势的概念，理解电场强度 是矢量点函数，而电 势V 则是标量点函数.二 理解 高斯定理及静电场的环路定理，它们表 明静电场是有源场和保守场.三 掌握 点电荷+叠加原理/高斯定理求解带电系 统电场强度的方法；能用电场强度与电势梯度的关系 求解较简单带电系统的电场强度.四 掌握用点电荷和叠加原理以及电势的定义式 求解带电系统电势的方法.五 了解电偶极子概念，能计算电偶极子在均匀 电场中的受力和运动.第8章 静电场教学基本要求教学基本要求第8章 静电场物理学的第二次大综合法拉第的电磁感应定律： 电磁一体麦克斯韦电磁场统一理论赫兹实验证实电磁波的存在，光是电磁波.技术上的重要意义：发电机、电动机、无线电技术等.库仑定律： 电荷与电荷间的相互作用 伏打电堆： 静电走向动电奥斯特的发现： 电流的磁效应，安培发现电流与电流 间的相互作用规律. 第8章 静电场电磁运动研究对象：电磁场少数质点刚体大量分子群体场研究对象变化，规律，性质，描述手段亦随之变化机械运动热运动数学工具：曲线积分，曲面积分，矢量运算进入主题： 电磁场，源头？第8章 静电场一 电荷的基本性质4 电荷守恒定律 孤立系统电荷的代数和（正负相抵后的电量）保 持不变.-夸克模型具有分数电荷,实验上尚未直接证明 ；-宏观物体电量可认为是连续变化。

自然界的基本守恒定律之一）1 电荷有正负之分；同性相斥，异性相吸.2 电荷量子化；3 电荷的相对论不变性第8章 静电场1 点电荷二 库仑定律静电理论的唯一实验基础 真空中两个静止的点电荷之间的作用力（静电力），与 它们所带电量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方 成反比，作用力沿着这两个点电荷的连线第8章 静电场2 库仑定律表达式（ 为真空电容率）力沿连线，大小相等隐含同性相斥，异性相吸关系 平方反比律万有引力定律 类比法的应用, 2的由来局限性讨论: r 0, F ? 静止? 摒弃复杂事实第8章 静电场离散状态连续分布3 静电力的叠加原理作用于某电荷上的总静电力等于其他点电荷单独存在时作用于该电荷的静电力的矢量和线元/面元/体元第8章 静电场解例 在氢原子内,电子和质子的间距为 ， 求它们之间电相互作用和万有引力微观领域中,万有引力比库仑力小得多,可忽略不计.）分子原子间的结合力为电性力例 均匀带电棒(Q,L),中垂线上点电荷q0, 求作用力第8章 静电场库仑力遵守牛顿第三定律？两静止电荷间，相隔一段距离，却存在相互作用！第8章 静电场电磁学最大的课题:非接触力的作用机理?这一相互作用是怎样实现的？超距作用：无需媒介/时间，直接瞬时媒介作用：接触作用，场的观点—电荷使空间发生某种变化,电力以空间的这种变化发生作用不对等：受过教育的学者们：没有学历的法拉第 先入为主 运动/静止第8章 静电场1 电场电 荷电 场 电 荷场是一种特殊形态的物质，具有动量能量实物物 质场三静电场 电场强度怎样描述看不见的场 ？库仑力遵守牛顿第三定律？试探电荷/假想电荷电场中某点场强大小等于位于该 点处的单位电荷所受的力,方向 为正电荷的受力方向.电荷 在电场中受力 试探电荷为点电荷、 且足够小,对原电场 几乎无影响第8章 静电场2 电场强度匀强电场生活实例：电渗析/喷墨打印机/电视机成像3 点电荷的电场强度第8章 静电场源 汇4 电场强度的叠加原理所受合力 点电荷 对 的作用力 故 处总电场强度 第8章 静电场多个 电荷离散分布电荷连续分布情况电荷体密度点 处电场强度第8章 静电场电荷面密度电荷线密度第8章 静电场讨论:ØA、B两个金属球分别带电，由场强叠加原理可 知，P点的场强等于这两个带电球在P点单独产生的 场强的矢量和。

所谓A球单独产生的场强，就是把 B球移到无限远处时，P点测得的场强；而B球单独 产生的场强，就是把A球移到无限远处时，P点测得 的场强 只要把这两个场强叠加，就是P点的实际 场强这种说法对吗？第8章 静电场非点电荷电偶极矩（电矩）电偶极子的轴第8章 静电场例 电偶极子轴线中垂线上一点的电场强度第8章 静电场由对称性例 正电荷q均匀分布在半径为R的圆环上.计算在环的 轴线上任一点P的电场强度.第8章 静电场第8章 静电场讨 论（1）（点电荷电场强度）（2）（3）第8章 静电场例 均匀带电薄圆盘轴线上的电场强度.有一半径为 ,电荷均匀分布的薄圆盘,其电荷面 密度为 . 求通过盘心且垂直盘面的轴线上任意一点 处的电场强度. 解 由前例知第8章 静电场第8章 静电场（点电荷电场强度）讨 论无限大均匀带电 平面的电场强度第8章 静电场第8章 静电场求均匀带电半圆环圆心处的场强，已知 R、电荷元dq产生的场根据对称性课堂练习。