高二物理競(jìng)賽第六章 真空中的靜電場(chǎng)課件

第六章真空中的靜電場(chǎng)§6.1庫(kù)侖定律§6.3電通量高斯定理§6.4

靜電場(chǎng)的環(huán)路定理和電勢(shì)§6.5

等勢(shì)面§6.2電場(chǎng)強(qiáng)度1.電荷的基本性質(zhì)(1)

電荷有正負(fù)之分；同性相斥，異性相吸.(2)

電荷量子化:1906-1917年，密立根用液滴法首先從實(shí)驗(yàn)上證明了，微小粒子帶電量的變化不連續(xù)。

基本電荷量物體帶電量說明

當(dāng)物體帶電量較多時(shí)，如宏觀帶電體，電量可以按連續(xù)量處理。一、電荷電荷守恒定律§6-1庫(kù)侖定律2.電荷守恒定律內(nèi)容：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；也就是說，一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，電荷代數(shù)和保持不變。二、庫(kù)侖定律

點(diǎn)電荷：具體問題中，當(dāng)帶電體的形狀和大小可忽略不計(jì)時(shí)，可把它抽象成一個(gè)點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)表明:在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的靜電作用力與這兩個(gè)點(diǎn)電荷所帶電量的乘積成正比,與它們之間的距離的平方成反比;作用力的方向沿著它們連線的方向。同性電荷相排斥，異性電荷相吸引。單位制的有理化:三、庫(kù)侖力疊加

當(dāng)研究對(duì)象包括多個(gè)電荷時(shí)，電相互作用滿足力的疊加原理：

點(diǎn)電荷受點(diǎn)電荷的共同作用,所受到的力為：一、電場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)++

靜電場(chǎng)：相對(duì)于觀測(cè)者靜止的電荷在其周圍空間所產(chǎn)生的電場(chǎng)。電場(chǎng)§6.2電場(chǎng)強(qiáng)度

靜電場(chǎng)的重要性質(zhì):(1)對(duì)處在電場(chǎng)中的帶電體施加作用力。(2)當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力就對(duì)它做功。

試探電荷q0:電量很小，體積很小，放入電場(chǎng)中不影響原電場(chǎng)的分布。2.電場(chǎng)強(qiáng)度

單位：注意：與有關(guān)，但比值與本身無(wú)關(guān)，而僅僅與試探電荷所在點(diǎn)處的電場(chǎng)性質(zhì)有關(guān)。定義：

意義：電場(chǎng)中某處場(chǎng)強(qiáng)的大小等于該處單位電荷所受力的大小，場(chǎng)強(qiáng)的方向就是正電荷在該處所受的電場(chǎng)力的方向?！枋鰣?chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量

二.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理由力的疊加原理得所受合力

故處總電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理:將試驗(yàn)電荷放入點(diǎn)電荷系產(chǎn)生的場(chǎng)中★三.電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算1.點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)根據(jù)庫(kù)侖定律和場(chǎng)強(qiáng)的定義思考由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式,如上圖所示,是否有此時(shí)Q不能視為點(diǎn)電荷!2.點(diǎn)電荷系的場(chǎng)強(qiáng)由場(chǎng)強(qiáng)疊加原理

電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)各自產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.3.任意帶電體的場(chǎng)強(qiáng)若帶電體為電荷連續(xù)分布的，如圖示體電荷分布面電荷分布線電荷分布P※求任意帶電體的場(chǎng)強(qiáng)解題步驟:1.取點(diǎn)電荷3.建立坐標(biāo)系:方向:[解]①求電偶極子臂延長(zhǎng)線上的場(chǎng)強(qiáng)分布?Op?若P點(diǎn)離電偶極子中心O點(diǎn)很遠(yuǎn),即?Op?②電偶極子中垂面上的場(chǎng)強(qiáng)分布θ?o?Q

比較①、②可知，在r相同情況下，例2.求均勻帶電圓環(huán)軸線上的場(chǎng)強(qiáng)分布。設(shè)圓半徑為a，帶電荷總量為Q[解]zr特例：例3.求均勻帶電圓盤軸線上的場(chǎng)強(qiáng)分布。設(shè)圓環(huán)半徑為，面電荷密度為。[解]特例：（無(wú)限大均勻帶電平面）(點(diǎn)電荷)

例4.均勻帶電直線的電場(chǎng)：設(shè)有一長(zhǎng)L的均勻帶電的細(xì)棒，總電量為Q，某點(diǎn)P離開細(xì)棒的垂直距離為a，P點(diǎn)與細(xì)棒兩端的連線跟細(xì)棒的夾角為θ1、θ2，見圖，求P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。