大学物理静电场复习课件.ppt

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1、第十二、十三章复习总结大学物理物理基本概念和重要的规律在复习时尽量理解记住，可为选择题解题节约时间、为大题的解题提供思路。由于能力有限，就借用老师的PPT把12、13章基本知识和规律剪贴整理到一起，但是这些都是必须掌握的基本知识。1第12章真空中的静电场§12.1电荷库仑定律§12.2电场与电场强度§12.3高斯定理§12.4电势§12.5等势面与电势梯度2电荷的基本性质1.两种电荷2.电荷守恒定律在一个与外界没有电荷交换的系统内，不管发生什么物理过程，正负电荷的代数和保持不变。§1电荷库仑定律3.电荷量子化物体带电量的变化是不连续的

2、，它只能是元电荷e的整数倍,即粒子的电荷是量子化的。e=1.60210-19C(库仑)，为电子电量。3库仑定律,静电力的叠加原理真空介电常量4.库仑定律1785年，法国库仑（C.A.Coulomb)叠加性有理化单位制q1q2q0q2r2q1r14§2电场与电场强度电场：1.电场概念的引入2.场的物质性体现在：a.力的作用,b.电场具有能量,c.电场具有动量。历史上：超距作用（不需时间、不需媒介质）。变化的电磁场以有限的速度（光速）传播。场和实物是物质存在的不同形式。同：能量、动量、质量。异：实物不可入性，场可以叠加。电荷电场电荷53

3、.电场性质(1)力的性质：对处于电场中的其他带电体有作用力；(2)能量的性质：在电场中移动其他带电体时，电场力要对它作功。电场强度从力的角度研究电场它与检验电荷无关，反映电场本身的性质。单位正电荷（检验电荷）在电场中某点所受到的力。电场中某点的电场强度等于单位正电荷在该点所受的电场力。6场点源点q电场强度的计算电场强度的计算（1）点电荷的电场（2）场强叠加原理和点电荷系的电场（3）连续分布电荷的电场点电荷的电场电场强度叠加原理和点电荷系的场强qiq2q0q1球对称性7电场强度叠加原理电场中任何一点的总场强等于各个点电荷在该点各自产生的

4、场强的矢量和。这就是场强叠加原理。电偶极子(Electricdipole)电偶极子：一对靠得很近的等量异号的点电荷。l<

5、描述场强分布电场线(electricfieldline)或电力线2.规定方向：力线上每一点的切线方向；大小：定性定量疏密垂直面积规定条数定量规定：在电场中任一点处，通过垂直于场强E单位面积的电场线数等于该点电场强度的数值。10§3高斯定理1.电场强度通量均匀电场中穿过与电场垂直的平面S的电场线总数，称为通过该平面的电场强度通量。由电场线的定量规定有将上式推广至一般面元若面积元不垂直电场强度由图可知:通过dS和电力线条数相同。令定义：面积元矢量大小即面元的面积方向取其法线方向匀强电场11非均匀电场任意曲面不闭合曲面：面元的法向单位矢量可

6、有两种相反取向，电通量可正也可负；闭合曲面：规定面元的法向单位矢量取向外为正。SdS120穿出：穿入：闭合曲面：规定面元的法向单位矢量取向外为正。通过整个封闭曲面的电通量就等于穿出和穿入该封闭曲面的电力线的条数之差。穿入穿出13+q（1）当点电荷在球心时2.高斯定理14（2）任一闭合曲面S包围该电荷在闭合曲面上任取一面积元dS，通过面元的电场强度通量是dS在垂直于电场方向的投影。dS对电荷所在点的立体角为+q半径为单位长度的球面S''锥体的顶角15（3）闭合曲面S不包围该电荷闭合曲面可分成两部分S1、S2，它们对点电荷张的立体角绝对

7、值相等而符号相反。+q16（4）闭合曲面S包围多个电荷q1,q2,…qk，同时面外也有多个电荷qk+1,qk+2,…qn.由电场叠加原理17（1）当点电荷在球心时（2）任一闭合曲面S包围该点电荷（3）闭合曲面S不包围该点电荷（4）闭合曲面S内包围多个电荷q1,q2,…qk，同时面外也有多个电荷qk+1,qk+2,…qn.总结18高斯定理:表明静电场是有源场，电荷就是静电场的源。虽然电通量只与闭合曲面内电荷有关，但是面上电场却与面内、面外电荷都有关。注意：在真空中，静电场通过任意闭合曲面的电通量，等于面内所包围的自由电荷代数和除以真空介

8、电常数。点电荷系连续分布带电体高斯定理193.高斯定理的应用只有当电荷和电场分布具有某种对称性时,才可用高斯(Gauss)定理求场强.步骤:关键:选取合适的闭合曲面（Gauss面）（3）应用高斯(Gauss)定理计算场强