银小川大学件 物理学电子教案 静电场的概念与计算 1、电荷守恒定律 库仑定律 2、电场强度
物理学电子教案 静电场的概念与计算 1、电荷守恒定律 库仑定律 2、电场强度 银川大学教学课件
第二部分电磁学 1、什么是电磁学 电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学是研究 电磁运动及其规律的物理学分支。 2、电磁学的主要内容 ·电荷、电流产生电场和磁场的规律； •电场和磁场的相互作用； ·电磁场对电流、电荷的作用； •电磁场中物质的各种性质。 3、学习电磁学的意义 在现代物理学中的地位是非常重要的。 •深入认识物质结构。 是学习工程力学学、物理化学、计算机技术等学科的 基础
1、什么是电磁学 电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学是研究 电磁运动及其规律的物理学分支。 2、电磁学的主要内容 •电荷、电流产生电场和磁场的规律； •电场和磁场的相互作用； •电磁场对电流、电荷的作用； •电磁场中物质的各种性质。 3、学习电磁学的意义 •在现代物理学中的地位是非常重要的。 •深入认识物质结构。 •是学习工程力学学、物理化学、计算机技术等学科的 基础。 第二部分 电磁学
第四章 静电场 本章主要内容：研究真空中静电场的基本特性： 静电场的基本定律：库仑定律、叠加定律 静电场的基本定理：高斯定理、环路定理 描述静电场的物理量：电场强度、电势 静电场对电荷的作用
第四章 静电场 本章主要内容：研究真空中静电场的基本特性： 静电场的基本定律：库仑定律、叠加定律 静电场的基本定理：高斯定理、环路定理 描述静电场的物理量：电场强度、电势 静电场对电荷的作用
4-1 库仑定律 、电荷的量子化 1、电荷 摩擦起电：用木块摩擦过的琥珀能吸 引碎草等轻小物体的现象。许多物体 经过毛皮或丝绸等摩擦后，都能够吸 引轻小的物体。人们就说它们带了电， 或者说它们有了电荷。 原子 原子核 质子(+) 中子 电子) 电量的定义： 当物质处于电中性时，质子数=电子数 当物质的电子过多或过少时，物质就带有电荷 物体所带电荷的多 电子过多时—物体带负电 少叫作电量。 电子过少时 物体带正电 单位：库仑(C)
4－1 库仑定律 一、电荷的量子化 1、电荷 摩擦起电：用木块摩擦过的琥珀能吸 引碎草等轻小物体的现象。许多物体 经过毛皮或丝绸等摩擦后，都能够吸 引轻小的物体。人们就说它们带了电， 或者说它们有了电荷。 + (-) ( ) 电 子 中 子 质 子 原子核 原 子 当物质处于电中性时，质子数＝电子数 当物质的电子过多或过少时，物质就带有电荷 电子过多时——物体带负电 电子过少时——物体带正电 电量的定义： 物体所带电荷的多 少叫作电量。 单位：库仑(C)
2、电荷的量子化 1913年，密立根用液滴法从实验中测出所有电子都具有相同 的电荷，而且带电体的电荷是电子电荷的整数倍。 电子电量 e 带电体电量q=ne,=1,2,3,… 电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的性质，叫作电荷 的量子化。电子的电荷称为基元电荷，或电荷的量子。 1986年国际推荐值 e=1.60217733(49)×10-19C 近似值 e=1.602×10-19C 3、电荷的相对论不变性： 在不同的参照系内观察，同一个带电粒子的电量不变。 电荷的这一性质叫做电荷的相对论不变性
2、电荷的量子化 1913年，密立根用液滴法从实验中测出所有电子都具有相同 的电荷，而且带电体的电荷是电子电荷的整数倍。 电子电量 e 带电体电量 q=ne, n=1,2,3,... 电荷的这种只能取离散的、不连续的量值的性质，叫作电荷 的量子化。电子的电荷e称为基元电荷，或电荷的量子。 1986年国际推荐值 e C 19 1.602 177 33(49) 10− = 近似值 e C 19 1.602 10− = 3、电荷的相对论不变性： 在不同的参照系内观察，同一个带电粒子的电量不变。 电荷的这一性质叫做电荷的相对论不变性
4、 点电荷模型 点电荷：当带电体本身的几何线度比它到其它带电体 的距离小很多时即(d<<r),认为该带电体是只带电荷 而没有形状和大小的物体，它也是一种理想化的物理模型。 观察点 r P d 那当带电体不能作为点电荷处理时，可以把带电 体划分为无数多个点电荷组成的点电荷系来研究
4、 点电荷模型 那当带电体不能作为点电荷处理时，可以把带电 体划分为无数多个点电荷组成的点电荷系来研究 d 观察点 P r 点电荷：当带电体本身的几何线度比它到其它带电体 的距离小很多时即 ，认为该带电体是只带电荷 而没有形状和大小的物体，它也是一种理想化的物理模型。 （d r）
二、电荷守恒定律 内容： 在孤立系统中，不管系统 中的电荷如何迁移，系统内 正、负电荷的代数和总是保 持不变。 说明： 电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程（例如核反应 和基本粒子过程)，跟能量守恒定律、动量守恒定律角动量 守恒定律一样，都是自然界中基本守恒定律
说明： 电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程( 例如核反应 和基本粒子过程)，跟能量守恒定律、动量守恒定律角动量 守恒定律一样，都是自然界中基本守恒定律。 二、电荷守恒定律 内容： 在孤立系统中，不管系统 中的电荷如何迁移，系统内 正、负电荷的代数和总是保 持不变
三、库仑定律 库仑(Charlse-Augustin de Coulomb1736~1806) 法国物理学家 1773年提出的计算物体上应力和应变分布情 况的方法，是结构工程的理论基础。 1779年对摩擦力进行分析，提出有关润滑剂 的科学理论。 1785~1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导 出著名的库仑定律。 他还通过对滚动和滑动摩擦的实验研究，得 出摩擦定律
三 、库仑定律 库仑 (Charlse-Augustin de Coulomb 1736 ~1806) 法国物理学家 1773年提出的计算物体上应力和应变分布情 况的方法，是结构工程的理论基础。 1779年对摩擦力进行分析，提出有关润滑剂 的科学理论。 1785~1789年，用扭秤测量静电力和磁力，导 出著名的库仑定律。 他还通过对滚动和滑动摩擦的实验研究，得 出摩擦定律
库仑定律内容 在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其 大小与点电荷电量的乘积成正比，与两点电荷之间距离的 平方成反比，作用力在两点电荷之间的连线上，同号电荷 互相排斥，异号电荷互相吸引。 F=k99 SI制 k=8.98755×109N.m2.C-2 92 表示单位矢量 k= 是国际单位制中的比例系数 4π60
库仑定律内容 在真空中，两个静止的点电荷之间的相互作用力，其 大小与点电荷电量的乘积成正比，与两点电荷之间距离的 平方成反比，作用力在两点电荷之间的连线上，同号电荷 互相排斥，异号电荷互相吸引。 12 12 0 12 r r /r = 表示单位矢量 4 0 1 k = 是国际单位制中的比例系数 F21 F12 r 1 q 2 q 2 1 2 r q q F = k 0 2 12 1 2 12 r r q q F k = 9 2 2 8.98755 10 N m C − SI制 k =