042_电荷 库仑定律 电场强度.ppt

§5-1电荷库仑定律静电现象§5-2电场电场强度第5章静电场P.*/16第5章静电场人体内为什么有此图？曲线意义何在？有什么规律？与它带电的多少有关与物体电荷的分布有关5-1-1电荷带电现象：物体经摩擦后对轻微物体有吸引作用的现象。两种电荷：硬橡胶棒与毛皮摩擦后所带的电荷为负电荷。玻璃棒与丝绸摩擦后所带的电荷为正电荷。带电现象的演示实验电荷的基本性质：电荷与电荷之间存在相互作用力，同种电荷相斥，异种电荷相吸。电量：带电体所带电荷的量值n=1，2，3，…?基本电荷量：电量单位：库仑（C）电荷量子化：密立根创造了测量单个带电液滴的著名实验方法,以确凿的数据证明了电荷的量子性,荣获1923年度诺贝尔物理奖.密立根(RobertAndrewsMillikan,1868-1953)结果表明：油滴所带的电量总是某一个最小固定值的整数倍，这个最小电荷就是电子所带的电量e结论：电子所带电量正好是一个基本电荷量。物体带电是由于得失电子所致，当一个中性物体得到电子则呈现负电性，而当一个中性物体失去电子则呈现正电性。电荷守恒定律：在一个孤立系统中，无论发生了怎样的物理过程，电荷不会创生，也不会消失，只能从一个物体转移到另一个物体上。5-1-2库仑定律真空中两个静止点电荷相互作用力F的大小与这两个点电荷所带电量q1和q2的乘积成正比，与它们之间的距离r的平方成反比。作用力F的方向沿它们的连线方向，同号相斥，异号相吸。真空中的库仑定律：带电体的线度与它和其他带电体之间的距离相比很小，以致该带电体本身的形状和大小对于所研究的问题来说可以忽略，只需考虑其带电量。点电荷：?0：真空中的介电常量（真空中的电容率）同向，即同号电荷斥力。反向，即异号电荷引力。静电力叠加原理Qr两点电荷间相互作用力不因其它电荷的存在而改变。点电荷系对某点电荷的作用等于系内各点电荷单独存在时对该电荷作用的矢量和。对连续分布带电体，选取电荷元dq,应用库仑定律例1.在氢原子中，电子与质子的距离约为5.3?10-11m。求它们之间的万有引力和静电力。解：（已知：M=1.67?10-27kg,G=6.67?10-11N·m2·kg-2，m=9.11?10-31kg）5-2-1电场近距作用：法国笛卡尔：力靠充满空间的“以太”的涡旋运动和弹性形变传递。19世纪初：英国法拉第：探索电磁力传递机制,由电极化现象和磁化现象提出“场”的概念。1.“场”的提出超距作用：17世纪英国牛顿：力可以通过一无所有的空间以无穷大速率传递，关键是归纳力的数学形式而不必探求力传递机制。电荷电场电荷场的物质性体现在：电场：电荷周围存在着的一种特殊物质。电场与实物的比较：共同点：给电场中的带电体施以力的作用,表明电场具有动量。当带电体在电场中移动时，电场力作功。表明电场具有能量。(1)都是客观存在的,是可知的；(2)与实物的多样性一样，场的存在形式也是多样的；(3)在场内进行的物理过程也遵循质量守恒、能量守恒、动量守恒和角动量守恒等规律；(4)场也不能创生、不能消灭，只能由一种形式转变为另一种形式。电场与实物的区别：联系--实物周围存在相关的场，场传递实物间的相互作用，场和实物可以相互转化。现代物理认为场是更基本的，粒子只是场处于激发态的表现。(1)实物质量密度大(~1000kg/m3),场质量密度很小(~10-23kg/m3)，无静止质量；(2)实物不能达到光速，场则以光速传播；(3)实物受力产生加速度，场则不能被加速；(4)实物具有不可入性，以空间间断形式存在，可以作参考系；场具有可入性，以连续形式存在，具有可叠加性，不能作为参考系。5-2-2电场强度试验电荷:（1）点电荷；（2）电量足够小.结论:电场中各处的力学性质不同.1、在电场的不同点上放同样的试验电荷q02、在电场的同一点上放不同的试验电荷.F3F1F2结论：Q场源电荷:产生电场的点电荷、点电荷系、或带电体.定义为电场强度定义大小：等于单位试验电荷在该点所受电场力单位：N?C-1或V?m-1方向：与受力方向相同讨论：?反映电场本身的性质,与试验电荷无关。?电场强度是点函数静电场?均匀电场：电场强度在某