物理 教学课件 作者 王英杰 邹彬 第9章.ppt

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1、物理第9章第一节　电荷守恒定律电荷和电量自然界只有两种电荷(charge)：正电荷(positivecharge)和负电荷(negativecharge)。电荷之间有相互作用力,同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。物体所带电荷的多少称为电荷量，简称电量。用Q或q表示,单位是库仑(C)。质子和电子带等量的异种电荷，电荷量e=1.60×10-19C,这是迄今为止能够观察到的最小电荷量。因此，电荷量e称为基本电荷。电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。这个结论称为电荷守恒定律,它是物理学中

2、重要的基本定律之一。点电荷所谓点电荷，是当带电体本身的大小远远小于它与其他带电体的距离，以致带电体的几何形状和电荷的分布对相互作用力的影响可忽略不计时，就可以把它抽象成一个带电的几何点，物理上把这样的带电体称为点电荷(pointchargy)。真空中的库仑定律在真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在两个点电荷的连线上。这就是真空中的库仑定律，电荷间的相互作用力称为静电力(electrostaticforce)或库仑力(coulombianforce)。K是一个常量,称为静电力常量。

3、第二节　真空中的库仑定律例9-1　试比较电子和质子间的静电力和万有引力。已知电子的质量m１=9.10×10-31kg，质子的质量m２=1.67×10-27kg，电子和质子的电荷量都是1.60×10-19C，它们之间的距离为5.30×10-11m。第三节　电场　电场强度　电场线电场通过长期的研究，人们认识到电荷的周围存在着一种特殊形式的物质，称为电场(electricfield)。只要有电荷，它周围一定存在着电场。静止电荷产生的电场称为静电场(electrostaticfield)，产生电场的电荷称为场源电荷。电场对电荷的作用力，称为电场力，静电力就是

4、电场力。第三节　电场　电场强度　电场线电场强度电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，称为该点的电场强度(electricfieldstrength),简称场强，通常用E表示，即在国际单位制中，电场强度的单位是N/C。电场强度是矢量，物理学中规定:电场中某点的电场强度方向，与放在该点的正电荷所受的电场力的方向一致。点电荷电场的场强真空中有一个点电荷Q，在距电荷Q为r的某点P的场强大小是电场线为了形象地描绘电场,引入电场线的概念。在电场中画出一系列曲线,使曲线上任一点的切线方向都和该点的场强方向一致，这些曲线称为电场线。匀强电场如果电场中的

5、某一区域里，各点场强的大小及方向都相同，这一区域就称为匀强电场。匀强电场是最简单和最常见的电场，在实验研究中经常用到它，匀强电场的电场线是疏密均匀，互相平行的直线，如图9-7所示。第四节　电势能电势能物体在重力场中由于和地球之间有相互作用力，因而具有重力势能，与此类似，电荷在电场中受到电场力的作用而具有的能量，称为电势能。用EP表示，电势能是标量，它的单位是焦耳(J)。电场力做功与电势能的变化电荷在电场中由一个位置移动到另一个位置，如果电场力做正功，则电势能减小，电势能转化为其他形式的能量；如果电场力做负功，则电势能增加，其他形式的能量转化为电势能。

6、电场力做功的过程就是电势能和其他形式的能量相互转化的过程，电场力做了多少功，就有多少电势能和其他形式的能量发生相互转化。如图,则电场力的功与电势能的变化关系为若点Ｂ为零势能点，则第五节　电势　电势差电势我们把电荷在电场中某点Ａ所具有的电势能与电荷的电荷量的比值称为电势(electricpotential)。电荷在电场中某点所具有的电势能Ep和它的电荷量q的比值，称为该点的电势，用符号V表示。电势是标量，在国际单位制中，电势的单位是伏特，简称伏，符号是V。电荷量为1C的正电荷在电场中某一点具有1J的电势能，该点的电势就是1V，即1V=1J/C。电势差电

7、场中任意两点的电势之差，称为这两点的电势差(electricpotentialdifference)，也称为电压(voltage)。电势差的单位也是伏特(V)。两点之间的电势差与零电势点的选择无关。这与重力场中的高度差与零高度点的选择无关的道理一样。如果把电荷q从A移到B，则第五节　电势　电势差例9-2　在电场中，A点的电势为-40V，B点的电势为-20V，将一个电荷量为的电荷从A点移到B点时，求电场力所做的功？等势面电场中一些不同的点可以具有相同的电势，电势相同的点连成的面，称为等势面(equipotentialsurface)，它们形象地反映了电

8、场中电势的分布情况。电场线与等势面处处垂直。第六节　等势面　电势差与场强的关系电势差与场强的关系电势差与场强