hgq静电学习教案

《hgq静电学习教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《hgq静电学习教案（20页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、会计学1hgq静电静电 在大学本科阶段电磁学课程是物理专业和其它电类专业在大学本科阶段电磁学课程是物理专业和其它电类专业的一门十分重要的基础理论课程。电磁学的知识和应用范的一门十分重要的基础理论课程。电磁学的知识和应用范围非常广泛，人们对物质结构的认识，对物质的弹性、导围非常广泛，人们对物质结构的认识，对物质的弹性、导热性、导电性，以及摩擦生热、光的本质等等的研究，都热性、导电性，以及摩擦生热、光的本质等等的研究，都是以电磁相互作用为基础。生产、生活、工程技术方面，是以电磁相互作用为基础。生产、生活、工程技术方面，由于电能容易获得又易于转换和使用，便于传输又有极高由于电能容易获得又易于转换和使

2、用，便于传输又有极高的效率，因此被广泛应用在动力、通讯、测量以及电工学的效率，因此被广泛应用在动力、通讯、测量以及电工学、电化学、无线电学、自动控制学、遥感遥测学、电视学、电化学、无线电学、自动控制学、遥感遥测学、电视学等理工科各个领域。它涉及较多的后续课程。如电工学、等理工科各个领域。它涉及较多的后续课程。如电工学、电动力学、电子技术和光学等。电动力学、电子技术和光学等。 认 真 学 好 电 磁 学 ！第1页/共20页 电磁场对物质的各种效应。电磁场对物质的各种效应。 电磁学研究对象：电磁学研究对象：电磁现象的基本概念和基本规律电磁现象的基本概念和基本规律电荷、电流产生电场、磁场的规律电荷、

3、电流产生电场、磁场的规律电场和磁场的相互联系电场和磁场的相互联系电磁场对电荷、电流的作用电磁场对电荷、电流的作用第2页/共20页主要参考书主要参考书电磁学第二版 贾起民 郑永令 陈暨耀编 高等教育出版社 2001年 电磁学 梁灿彬 秦光戒 梁竹健编 人民教育出版社 1981年 电磁学及其应用第5版，Kraus Fleisch 清华大学出版社，2001年 Electricity and MagnetismThird Edition . Bleaney and Oxford Univesity Press 1975 第3页/共20页第4页/共20页第5页/共20页第6页/共20页第7页/共20页的

4、外因作用下。物体（或其中的一部分)得到或失去一定数量的电子，使得电子的总数和质子的总数不再相等，物体就呈现电性。第8页/共20页第9页/共20页第10页/共20页第11页/共20页电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程电荷守恒定律适用于一切宏观和微观过程( 例如核反应和基本粒子过程例如核反应和基本粒子过程 )，是物理学，是物理学中普遍的基本定律之一中普遍的基本定律之一。表述：表述： 5. 电荷守恒定律（电荷守恒定律（law of conservation of charge)在一个与外界没有电荷交换的系统内，在一个与外界没有电荷交换的系统内，正负电荷的代数和在任何物理过程中保正负电荷的代数和在任

5、何物理过程中保持不变。持不变。第12页/共20页6. 电荷量子化（即离散化）电荷量子化（即离散化）19061917年，密立根（年，密立根（ )用液滴法用液滴法测定了电子电荷，证明微小粒子带电量的变化是测定了电子电荷，证明微小粒子带电量的变化是不连续的，它只能是元电荷不连续的，它只能是元电荷 e 的整数倍的整数倍,即粒子的即粒子的电荷是量子化的。电荷是量子化的。1923年获得诺贝尔物理学奖年获得诺贝尔物理学奖 迄今所知，电子是自然界中存在的最小负电荷，迄今所知，电子是自然界中存在的最小负电荷，质子是最小的正电荷。质子是最小的正电荷。1986年的推荐值为：年的推荐值为：e =1.60217733e

6、 =1.602177331010-19-19库仑库仑( (C C)库仑是电量的国际单位库仑是电量的国际单位(MKSA制制)。它是导出单位。它是导出单位电荷量子化电荷量子化(charge quantization)是个实验规律。是个实验规律。第13页/共20页电荷电荷 e是否是最基本的量子化单元呢？是否是最基本的量子化单元呢？近代理论物理的研究预言了更小的基元电荷近代理论物理的研究预言了更小的基元电荷夸克（夸克（quark） 夸克带分数电荷夸克带分数电荷ee32 , 31 et al 曾报道了在实验中发现超导铌球上存在分数电荷，然而实验未能重复曾报道了在实验中发现超导铌球上存在分数电荷，然而实验

7、未能重复第14页/共20页二、库仑定律二、库仑定律(Coulomb law) 静电力的叠加原理静电力的叠加原理类比法的成功类比法的成功1.普利斯特利普利斯特利(1733-1804):德国人，氧气的发现者。化学家。德国人，氧气的发现者。化学家。2.富兰克林的空罐实验富兰克林的空罐实验用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近软木受到吸引。但把它悬挂在罐内时，不论在罐内何处，它都不受电力。用丝线将一小块软木悬挂在带电金属罐外的附近软木受到吸引。但把它悬挂在罐内时，不论在罐内何处，它都不受电力。当富兰克林写信将这一现象告之普利斯特利后，普氏想到当富兰克林写信将这一现象告之普利斯特利后，普氏想到:16

8、87年牛顿曾证明年牛顿曾证明:万有引力若服从平方反比定律，则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。万有引力若服从平方反比定律，则均匀的物质球壳对壳内物体应无作用。普利斯特利将空罐实验与牛顿推理类比，联想到电力也表现了这种特性，所以也应遵从平方反比定律普利斯特利将空罐实验与牛顿推理类比，联想到电力也表现了这种特性，所以也应遵从平方反比定律第15页/共20页二、库仑定律二、库仑定律(Coulomb law) 静电力的叠加原理静电力的叠加原理库仑库仑(1736-1806): 法国人，当过法国部队的技术军官，法国人，当过法国部队的技术军官， 后被选为法国科学院院士。后被选为法国科学院院士。库仑定律的建立使

9、电磁学进入了定量的研究，使电磁学真正成为一门科学，数学的引入，使这门科学更锦上添花库仑定律的建立使电磁学进入了定量的研究，使电磁学真正成为一门科学，数学的引入，使这门科学更锦上添花 第16页/共20页2112rrr122122112 rrqqkF 二、库仑定律二、库仑定律(Coulomb law) 静电力的叠加原理静电力的叠加原理表述：表述：在真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电在真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比 。12r1r2rO21F12F1q2q2112rr表示单位矢量表示单位矢量第17页/共20页1221FF 库仑力满足牛顿第三定律库仑力满足牛顿第三定律041k)/(10854187817. 822120mNC是国际单位制中的比例系数是国际单位制中的比例系数称为真空电容率或真空介电常量。称为真空电容率或真空介电常量。212122102141rrqqF实验表明，库仑力满足线性叠加原理，实验表明，库仑力满足线性叠加原理，即不因第三者的存在而改变两者之间即不因第三者的存在而改变两者之间的相互作用。的相互作用。静电力的叠加原理：静电力的叠加原理：niniiiiirrqqFF110200000411q4q3q2qoq1Or2Or4Or3Or第18页/共20页第19页/共20页