《高中物理課件：從電荷到電場(chǎng)》

從電荷到電場(chǎng)靜電學(xué)是物理學(xué)中的重要分支，研究靜止的電荷和其相互作用。從電荷到電場(chǎng)，我們深入了解電學(xué)的奧妙。電荷概念及性質(zhì)細(xì)胞的構(gòu)成原子由質(zhì)子、中子和電子組成。電子負(fù)責(zé)構(gòu)成外殼電子層和化學(xué)鍵。性質(zhì)的本質(zhì)電荷是物質(zhì)的固有性質(zhì)，可分為正負(fù)兩種。電荷數(shù)是一個(gè)最基本的宏觀物理量。防靜電知識(shí)防靜電是生產(chǎn)、研發(fā)中常見(jiàn)任務(wù)。合適的防靜電措施有助于避免電荷對(duì)設(shè)備的危害。庫(kù)侖定律與電場(chǎng)力1歷史大事記康奈爾大學(xué)物理學(xué)家H.A.Lorentz于1895年首次提出電荷間的相互作用力稱為電場(chǎng)的概念。2電荷的強(qiáng)度考慮空間中兩個(gè)帶點(diǎn)（q1,q2）之間的相互作用力。庫(kù)侖定律為：F=kq1q2/r2。3電場(chǎng)的描述電荷存在時(shí)，它會(huì)在周圍空間中產(chǎn)生電場(chǎng)，反映電荷對(duì)其他電荷的作用力。E=f/q。電場(chǎng)線與電勢(shì)能概念說(shuō)明電場(chǎng)線是電勢(shì)能最直觀的表示形式，是描述電場(chǎng)的重要概念之一。形象應(yīng)用比如，我們可以通過(guò)繪制帶電導(dǎo)體的電場(chǎng)線，實(shí)現(xiàn)精確生成杯狀形工件的加工。電勢(shì)能及其計(jì)算電荷在電場(chǎng)存在下所具有的能量稱為電勢(shì)能，并表示為W=qV。常用電勢(shì)能計(jì)算公式有：E=∫E?dr=-?V。電勢(shì)差與電勢(shì)差的計(jì)算方法電勢(shì)差的定義電勢(shì)差是兩點(diǎn)之間的電位差。電位差是帶電粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能與電勢(shì)的差。電勢(shì)差的計(jì)算電荷分布聯(lián)合高斯定理是求電勢(shì)差很有力的計(jì)算方法。電勢(shì)差可計(jì)算為E2-E1=-δΦ/δs。平行板電容器電容器的一大應(yīng)用是存儲(chǔ)電荷和電能。平行板電容器的電容計(jì)算公式為C=ε(A/d)。電勢(shì)能與電勢(shì)的轉(zhuǎn)換1電勢(shì)的概念電荷q1產(chǎn)生電場(chǎng)E，將測(cè)量點(diǎn)q2帶至點(diǎn)所消耗的能量，稱電勢(shì)V=q2Φ。2電勢(shì)能和電勢(shì)的轉(zhuǎn)換通過(guò)對(duì)于電場(chǎng)的積分得到電場(chǎng)中不同位置點(diǎn)的電勢(shì)。電場(chǎng)中電勢(shì)能可表示為W=qV。3計(jì)算方法及應(yīng)用計(jì)算電勢(shì)能的一般方法是?W=Wf-Wi=qxdV，其中dV是速度的微小變化。帶電體在電場(chǎng)中的受力情況受力公式點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中所受的力為F=qE，式中E為電場(chǎng)強(qiáng)度；連續(xù)體電荷分布受力公式為F=eE。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以通過(guò)對(duì)帶電粒子在磁場(chǎng)中的軌跡進(jìn)行研究，驗(yàn)證該粒子在電場(chǎng)中受力的特性。應(yīng)用場(chǎng)景靜電斥力可用于無(wú)人機(jī)的制導(dǎo)，通過(guò)電勢(shì)差控制同性電荷推開(kāi)，達(dá)到制導(dǎo)效果。電容器的基本概念基本定義電容器是蓄電池;電荷倉(cāng)庫(kù)，由導(dǎo)體片、電介質(zhì)等所構(gòu)成，儲(chǔ)存電荷并保存電能。本質(zhì)作用電容器是交流電路中的元器件，對(duì)于時(shí)間變化緩慢信號(hào)的信號(hào)處理有著重要作用。常用類型平行板電容器、球形電容器、環(huán)形電容器等是電容器的常見(jiàn)類型。平行板電容器的電容計(jì)算1定義平行板電容器由帶電的平行金屬板及其間隔離的材質(zhì)組成。其電容式容量為C=ε0A/d。2應(yīng)用推廣平行板電容器可應(yīng)用于電子制造、觸控屏幕、充電器等領(lǐng)域，得到廣泛的應(yīng)用和推廣。3計(jì)算方法已知電容而求板間距等物理量時(shí)，可以通過(guò)電容公