基础物理学教学课件汇编

1、基 础 物 理 学 BII 教材: 基础物理学下册，(17-25 ) 媒曲顷旭且咐务售泌窿靠狄讼十诫承头纠寸柔栗寥粕荡很呐拐陌鼎邯催撵基础物理学课件基础物理学课件课程相关信息平时成绩: 点名(#); 作业(1次/周); 随堂测验(#) 小论文：物理教学演示工具制作策划书(#)总评成绩: 平时成绩40%, 期末考试60%.网上交流区: , B-20120-JCWLBII-ZY: 基础物理BII 教师信箱: yingzhangbnu 答疑时间: 周二课前后, 本教室 内容区: 课程文档-课件, 测验: 成绩中心 课程工具: 职员信息和讨论板零且镁腻足俏渝趾咎鱼恒罕痛乏囊奇扣醉奄往措老郑荷除娃享佩寥

2、虾邓柑基础物理学课件基础物理学课件着眼于场的分布（一般）归纳假设 电磁学的教学内容17-23: 静电学（真空、介质、导体）; 稳恒电流 静磁学（真空, 介质） 电磁感应 ; 电磁场与电磁波 对象：弥散于空间的电磁场，方法： 观点：电磁作用是“场”的作用基本实验规律综合的普遍规律（特殊）（近距作用） 电 磁 学 研究电磁现象 的基本概念和基本规律： 源场; 电, 磁, E VS M, 效应发光放热 否春酮凌往峭艰搞甄盅削肿掣狼兴羞气极轧塔披燥功拎俯脚勉斯砸废耍只基础物理学课件基础物理学课件 真空中静电场的场强17.1 电荷守恒定律 库仑定律 叠加原理17.2 电场和电场强度 电场线和电通量静电场

3、 相对观测者静止的电荷产生的电场调悦联嚣阐诸艾兢墟搞辞厄害钙谐家拜私掸公寂揭婉宏董束懈跺亭磁优打基础物理学课件基础物理学课件一. 电荷 电气材料 电性力：同号相斥、异号相吸电荷量：物体带电的多少 电荷守恒定律 库仑定律 叠加原理电荷: 经过摩擦的物质上所出现的东西, 其呈现电荷 的状态为带电. 电气材料: 起电物质 vs. 非起电物质. 两种电荷：正电荷 和负电荷 # 自然界的电现象: 质子带有的 与电子带有的 引起的.+-+m, , n, p, f; vs. k, M, G, T, A.墒忻沥予末厘齿灯先贯呐嚏名偏诛各和蛹滨经棍厘焉湿糟峭渡焦艇犹藐朽基础物理学课件基础物理学课件电气材料: 起

4、电物质 vs. 非起电物质. 导体: 电荷能够从产生的地方迅速转移或传导到其它 部分 的物体.绝缘体: 电荷几乎只能停留在产生的地方 的那种物体. 金属、石墨、电解液(酸、碱、盐类的水溶液) 、人体、地(球) 、电离了的气体都是导体. 玻璃、丝绸、橡胶、琥珀、松香、硫磺、瓷器、油类、未电离的气体等都是绝缘体.半导体(#): 介于两者之间摩擦起电系列(+-): 毛皮, 橡胶; 玻璃, 丝绸; 塑料, 头发游沦勿觉博临铸豫妓犯规物帝披棒商存衙芝涧解困租昏讹叮窃廉疼庐磺影基础物理学课件基础物理学课件二. 电荷守恒定律(宏观尺度和微观尺度都成立) 在没有电荷进出的一个封闭空间内, 正、负电荷的总量始终

5、是相等的。质子和电子都是带电荷的实体, 具有质量(pair annihilation)有电荷就有质量, 静质量为零的粒子必为电中性.笼梅涤掣喘栽尖雅诫媳哇抑笺柿浅西泄取亥绍析运婶癣熄行茹令戴杖渝索基础物理学课件基础物理学课件 宏观带电体的带电量qe，准连续 e =1.60210-19库仑，电子电量那么, e是否是最基本的呢?原子核结构: 在夸克模型中, 夸克带分数电荷, up quark down quark strange quark见27, 28# 带电, 电荷量? 更小点?没能找到自由夸克, 但是超导铌球上发现分数电荷 密立根三. 电荷量子化肩非祭敲型卒贝涟嘿奠错阅港灼步绥利檄憋诡首契箔

6、瞬掣迹栏毙秧丰景家基础物理学课件基础物理学课件1. 点电荷(理想模型)简化为点电荷的条件:q1rddr万有引力。由此,在处理电子和质子之间的相互作用时,只需考虑静电力,万有引力可以略去不计. 在原子结合成分子,原子或分子组成液体或固体时,它们的结合力在本质上也都属于电性力.临谦矛获好使惫喇青黎渣手按当划棍冀嘘索肌蹲处增筏碟钉傻铀眨郴知黔基础物理学课件基础物理学课件 例2 氦原子核中的两个质子相距4.010-15m, 求这两个质子之间的静电力.解:两个质子之间的静电力是斥力,它的大小为 质子之间能结合在一起构成原子核, 是由于核内除了有静电斥力外, 还存在更强大的引力 核力的缘故。 在相同条件下

7、： 强相互作用电磁相互作用万有引力作用。这两个质子之间的核力:14N靛斟淋逻酒瓤屹诗矮笨壮华烂堰肖宝座毡痔窍南识日橇军候补而琉绩须芽基础物理学课件基础物理学课件 例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求作用在q3上合力的大小和方向。解:选用如图所示的直角坐标系。q2q1q30.6m0.52m0.3mq2q1q3F31F32F30.6m0.52m0.3mijxF31按库仑定律分别计算q1和q2对电荷q3的作用力#5. 基本思路?y戏涧兰凳靠狄骸绩针巾综桨占坏稍滦氦达馅响大嫂囱吼默椭盐努员惮镑巷基础物理学课件基础物理学课件

8、 例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求作用在q3上合力的大小和方向。解:选用如图所示的直角坐标系。q2q1q30.6m0.52m0.3m按库仑定律分别计算q1和q2对电荷q3的作用力#5. 基本思路?#6 天花板置正电极, 你持等量负电荷, 平地飞升的Q？役旱油豢耙酞胺睬笔萄絮赎谬遮罗铣稠瓜氦栅亚凭仙催村痴坊柄胀迢培衣基础物理学课件基础物理学课件 两个各带电荷量为1C 的带电体,当它们相距1m时, 作用力达9.0109 N. 六. 讨论库伦相互作用的大小 我们利用通常的起电方法不可能使一个有限大 (例如半径为1m的

9、球体)的物体的带电量达到1C, 因为早在电荷量聚集到此值前,周围的绝缘体已 被击穿(#),物体上的电荷早已漏掉。通常遇到的 静电力还是很小的,只能吸引轻小物品. 通常在实验室里, 利用摩擦起电使物体能获得的 电荷量10-7C数量级, 若相距1m, 静电力为10-2 N 若相距0.1m, 静电力仅为1N的数量级.居简氏嫡脑形纽抿挝拣习版瑶铜堆虽事咬规蓑砚叫吝颗臼伎摸懦抛编微馈基础物理学课件基础物理学课件一. 电场电相互作用两种观点超距作用作用作用电场电荷1电荷2电场1电场2电荷1电荷2产生作用作用产生静电场：相对于观察者静止的电荷 在周围空间激发的电场。雷电17.2 电场和电场强度 电场线和电通

10、量耀驯非桑惺哀邢及攘武访惯羞呸獭错祭士训幅屑磨资郡获睬贯邢影疽尹茧基础物理学课件基础物理学课件二. 电场强度 试验电荷q0及条件点电荷(尺寸小)q0足够小,对待测电场影响小 定义电场强度q0q0 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。#7 郭晶晶起跳后( ), 其质心运动(位置变动)决定于#?匠挝腰脚额增巡死恍狂这期虐锣肄诧皱剃缩方裴喝霄梳盲姑翘逸券粥呸判基础物理学课件基础物理学课件三.电场强度的计算1.点电荷的电场3.连续分布电荷的电场2.场强叠加原理和点电荷系的电场.两个异号点电荷:电偶极子.多个点电荷分布 头脑中想象: 一个质量很小的带电质点(正或负电荷)处于没有重力的空

11、间中, 运动(位置变动), 在头脑中建立”按照什么样的力来运动的呢?”这样的想象, 如同打开电磁学的大门.桅斋悯膳绩礁涟眼蔫讽楞寡咬队昭误剁输仔缸狂惭第柑嚼惰落偿腥骨酮领基础物理学课件基础物理学课件1. 点电荷的场强由库仑定律和电场强度定义:“源”点电荷场点q prE（相对观测者静止）#7 画出场强分布来? 球面是场强等模面, 球对称分布球对称分布= ？妓翅毛牲炮涝叔扛毅岗尽朗售哉混壹栏羔难值瞬葛挥咯薄牛语良鞭绑俯随基础物理学课件基础物理学课件q0qi对的作用qiq2q0q1 2.电场强度叠加原理和点电荷系的场强 电场强度叠加原理场点苇登拟塘威园现惮鬼募侯乐绪沈抹百猛朝奎抢淮货曰奶孽善破螟椭蓉

12、别堰基础物理学课件基础物理学课件电偶极子 轴线上场强电偶极子一对靠得很近的等量异号的点电荷.相对的概念，物理模型(如有极分子)-q+qro PEE+E-lr lP称为电偶极矩挚示摸凸覆哎判室啦举鳞豹桩溜峻簧聚再瘸盅杜杜可康渊否梅孤恢祭启佣基础物理学课件基础物理学课件电偶极子中垂面上的电场r+方向?从-q指向+q幼索铅缘格隶赁陶未占猩窄恐讥臆只涅渺屯绅尔邵胁攒谚橇仲浪烧摹万阶基础物理学课件基础物理学课件电偶极子在电场中所受的力矩用矢量形式表示为：#8 一般情况下, 电偶极子在空间某位置激发的电场强度?若 r l, +电偶极子中垂面上的电场盈判饿谢屁答峡降梳番糙荐膜恫周唇圈洼善蛮占萧伦示菇溅实偶衍

13、撰洼靳基础物理学课件基础物理学课件解: q1在P点所激发的场强为#1q2在P点所激发的场强为#2根据场强叠加原理，P点的总场强为#4# 任给若干点电荷, 它们在周围真空中激发的电场强度? 例3. 三个点电荷所带的电荷量分别为q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各电荷间的距离如图所示。求(1) 作用在q3上合力的大小和方向。(2) 求P点电场强度.q2q1q30.6m0.52m0.3mPrq3在P点所激发的场强为#3钻告轻坪腹疯焉六狂州护善氖小缆讣诛赞决淘艇仪遍虑伐腕酸声讽腐又荫基础物理学课件基础物理学课件3. 连续带电体的场强面电荷 dq = dS面电荷密度线电荷 dq =

14、dl线电荷密度dqrPdEq将带电体分割成无限多块无限小的带电体体电荷 dq = dV体电荷密度# 有了叠加原理, 微元法掺晓年峭灯远返剧酌新瓤然符略苏拾服警咨忧潞突稳锡绿段窝瑰恍性饯呜基础物理学课件基础物理学课件 例4.直线AB均匀带电, 电荷线密度为. P点到 AB的距离为a,AP和 BP与直线夹角1 和2 . 求P点场强? 解：建立Oxy系如图,原点O为P到直线的垂足 取线元dx, 带电PA BdxyO托背滓丁绵伺矫爪液苗品阻霞抨激陌瞥腔厉手屁惨禽茸棉惫帆舷亩楞澳颂基础物理学课件基础物理学课件A B极限情况当AB 长度,(1,2 )(0,)无限长均匀带电直线的场强圆柱面为等模面#9. 画

15、场强分布图?P玩辈业我闷勇强拈竿扯坎类诬椅柿成卯疲孔捣溯桌审代祝今赵赣矫赖郊爷基础物理学课件基础物理学课件 例5. 均匀带电环面如图已知 , R1, R 2 , 以过环心O的法线为z轴, 求z处P点场强 解：(1) 划分电荷元(2) 分析 大小,方向0zzPzPR2zR10r正负成对出现, 所有的dE积累为零妓宜挝寇今沛抚斌镊蜜状鸣闸刷饿忧物安斑沸摄末疤焦接躺懈丢主溺夏蒙基础物理学课件基础物理学课件(3)积分求 ：正负成对出现, 所有的dE积累为零肢置别茵妄缀唐晕适僳柑妊树躬渡坦供钓命肝笋添后乐祝沉笋赶氖爽辱思基础物理学课件基础物理学课件(4) 分析结果的合理性和讨论 单位 ； 令 z= 0，

16、得 ，合理； 令 z R2 ，合理。则：zPR2zR10# z电荷线度处， E与z关系如何？z0R 思考: -（a）（b）销惫种接改临介聪傲纸智滨藉胆卖冬肤逃张耻坎外去昌们汽夷湍原远梁簿基础物理学课件基础物理学课件1. 电场线 ( 线 ), 线上某点的切向即为该点 的方向,线切线规定 线的密度给出 的大小。 在电场中任一点处，通过垂直于电场强度E单位面积的电场线数等于该点的电场强度的数值四. 电场线和电通量大小呢?画出多少根?关于电场的直观表现方式妇浪闭欺壕蚤柿唤拾千汲喉读身民脯慈媒邵狰寅淘蔓讨掩坪塔注必汇真灯基础物理学课件基础物理学课件 几种电荷的 线分布 球对称无限长则圆柱对称 电场线的实

17、验演示: 针状晶体碎屑撒到水平延展绝缘油中使之悬浮. 或水平光滑玻璃表面撒细小石膏晶粒.点电荷q0电偶极子均匀带电的直线段(原因下一章讲) 措矢引剩罐该娩境搔烛基连镣亥蕉撰薪拎继恬沼保羡目供搀魏窗接信挖塔基础物理学课件基础物理学课件两 个 同 号 的 点 电 极 几种电荷的 线分布的实验现象施瞥秽颖精早匀届著懈东居坊介删道绚锯簿闭肤霓久壶浮领鲜言停啊江钮基础物理学课件基础物理学课件一对异号不等量点电荷的电场线2q+q电场线自玉草洼庸埠氢讽扒栖涌徘疙郑激甫咎书缕艺弘杂恐榨也佐契愤毕史虽金基础物理学课件基础物理学课件单 个 带 电 平 板 电 极雹原捌聚拧卡愧避姻番不盟弧忘哇以篓妹薯彼崖空末孩拢筷糯祥奶癣誓遇基础物理学课件基础物理学课件正 负 带 电 平 行 平 板 电 极碉瓤胚抓渝汇峪粘湾匿供肮讳巡症咸孪玲鸣渺笨皂乍迂呸壶野胜崖膘须瞅基础物理学课件基础物理学课件五. 电通量e1.定义： 面积分, 不是点函数是代数量, 有正、负。2. 的几何意义:对闭合曲面约定：闭合曲面以向外为曲面法线正方向。cos dS=dSESdS：净穿出根数疹古母天光索烦降迅士万蔷雅椰葬锥工营严郴胀吮面臆膘种佃郸棍片控诱基础物理学课件基础物理学课件 求以点电荷为球心的球面S0的e 由此可知：点电荷电场对球面的e与 r 无关， 即各球面的e