《学期期末复习电场》课件

学期期末复习电场by复习导学1回顾基础首先，我们回顾一下电场的基本概念，包括电荷、电场、电场强度等。2重点掌握接下来，我们要重点掌握库仑定律、电场强度的计算、等势面和等势线等重要知识点。3拓展应用最后，我们将探讨高斯定律、电场能量、电场中的功和能量等应用。电场概念回顾电场包围带电体的空间称为电场。电场力电场对处在其中的电荷的作用力称为电场力。电场强度电场力的大小与电荷量的比值称为电场强度。静电力的性质力的性质静电力是作用于带电体之间的力，具有吸引力或排斥力。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。力的方向静电力的方向沿着连接两个带电体的直线，指向吸引力的方向或远离排斥力的方向。力的强度静电力的强度与带电体的电荷量和它们之间的距离有关。距离越近，力越强；电荷量越大，力越强。库仑定律1定律内容两个点电荷之间的静电力的大小与它们电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，方向沿着连接两个电荷的直线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2公式表达F=k*q1*q2/r^2，其中F为静电力，k为库仑常量，q1和q2为两个点电荷的电荷量，r为它们之间的距离。3应用范围库仑定律是电学中的基本定律，它可以用来计算两个点电荷之间的静电力，以及计算电场强度、电势等物理量。电场强度的定义矢量电场强度是一个矢量，既有大小又有方向。点电荷电场强度定义为单位正电荷在该点所受的静电力。方向电场强度的方向定义为正电荷在该点所受静电力的方向。电场强度的计算点电荷计算点电荷产生的电场强度时，可以使用库仑定律，其中距离是点电荷到场点的距离。连续带电体对于连续带电体，需要将带电体分成许多微小的点电荷，然后将每个微小电荷产生的电场强度进行矢量叠加。电场叠加原理电场叠加原理指出，多个电荷产生的电场强度等于每个电荷单独产生的电场强度的矢量和。等势面和等势线等势面是指电场中电势相等的点构成的面。等势线是指等势面上的一条曲线，它与电场线垂直。等势面和等势线是描述电场性质的重要工具。电场线的性质方向电场线的方向代表该点电场强度的方向，即正电荷在该点所受电场力的方向。疏密电场线越密的地方，电场强度越大，反之越小。不交叉电场线不会相互交叉，因为在某一点只有一个确定的电场强度方向。始于正，止于负电场线从正电荷出发，终止于负电荷，或者从正电荷出发，延伸到无穷远。高斯定律封闭曲面上的电通量高斯定律指出，穿过任意封闭曲面的电通量等于该封闭曲面所包围的总电荷量的1/ε₀倍。应用于球形对称电场高斯定律对于计算球形对称电场中的电场强度非常有用，例如点电荷产生的电场。高斯定律的应用1计算电场用于计算对称电荷分布产生的电场。2寻找电荷分布根据已知的电场分布，推断产生该电场的电荷分布。3电磁学理论基础作为麦克斯韦方程组的基石之一。电通量和电通量定理电通量是通过某一个曲面的电场线的数量。电通量定理是高斯定理的另一种表达形式。电通量可以使用积分来计算，即电场强度与曲面面积的乘积。电容器的概念储能元件电容器是储存电能的元件。它们利用两个带电极板之间建立的电场来储存电能。电容电容器的电容是衡量其储存电能能力的指标。电容越大，储存的电能越多。应用电容器广泛应用于电子电路中，例如滤波、耦合、定时等。电容的计算1平行板电容器C=ε₀S/d2圆柱形电容器C=2πε₀L/ln(b/a)3球形电容器C=4πε₀R₁R₂/(R₂-R₁)电容的种类固定电容电容值固定不变的电容。可变电容电容值可以调节的电容。电解电容利用电解作用制造的电容，具有较大的电容值。电场能量电场中的能量电场中存在着能量，这种能量与电场的强度和空间分布有关。能量密度电场能量密度是指单位体积电场中所储存的能量。计算方法电场能量可以通过积分来计算，积分范围是整个电场空间。电场中的功和能量电场力做功电场力对电荷做功等于电荷的电势能的减少量。电势能电势能是电荷在电场中具有的能量，与电荷的电量和电势有关。电势电势是单位正电荷在电场中具有的电势能，与电场强度和距离有关。电场能量电场本身也具有能量，称为电场能量，与电场强度和体积有关。电场中的粒子运动1加速运动带电粒子在电场中受到电场力的作用，发生加速运动。2匀速圆周运动带电粒子在匀强电场中，沿垂直于电场线的方向运动，会做匀速圆周运动。3偏转运动带电粒子在电场中，若其运动方向与电场线不垂直，则会做偏转运动。电场中的电势能定义电势能是指电荷在电场中由于其位置而具有的能量。公式电势能等于电荷量与电势的乘积。变化电势能的变化量等于电荷在电场中移动时电场力所做的功。电场中的力做功1电场力做功电场力对电荷做的功等于电荷在电场中移动的距离乘以电场力的大小。2功的正负电荷在电场中移动时，电场力做正功，电荷的电势能减少；电场力做负功，电荷的电势能增加。3电势能电荷在电场中具有的势能称为电势能，它与电荷的电量和电场强度有关。电偶极子带等量异号电荷的两个点电荷两个点电荷的距离很小，称为偶极距在电场中会受到电场力的作用，产生电偶极矩电偶极子的作用在均匀电场中的力矩电偶极子在均匀电场中会受到力矩的作用，力矩的大小和方向取决于电偶极子的电偶极矩和电场强度。在非均匀电场中的力电偶极子在非均匀电场中会受到力的作用，力的大小和方向取决于电偶极子的电偶极矩和电场强度的变化率。电磁感应概念电磁感应现象闭合电路的一部分导体在磁场中运动，或磁场发生变化，导体中就会产生电流，这个现象叫做电磁感应现象。法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，这个规律叫做法拉第电磁感应定律。法拉第电磁感应定律1磁通量变化当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势。2感应电动势大小感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量变化率成正比。3感应电流方向感应电流的方向由楞次定律决定，即感应电流的磁场方向总是阻碍原磁通量的变化。感生电动势的计算1法拉第定律ε=-dΦ/dt2磁通量变化率磁通量Φ的变化率3电动势感生电动势的大小感生电流的产生磁场变化当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势。感应电动势感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。感生电流感应电动势会在闭合电路中产生电流，即感生电流。楞次定律感生电流的方向总是阻碍引起它的磁通量变化。自感和互感1自感电流变化时，线圈本身产生的磁通量变化，导致线圈中产生感应电动势，称为自感现象。2互感当两个线圈靠近时，其中一个线圈电流变化产生的磁通量穿过另一个线圈，也会在另一个线圈中产生感应电动势，称为互感现象。电感器和电感电感器由线圈绕制而成，具有储存磁能的能力。电感描述电感器储存磁能的能力，单位为亨利（H）。电磁能量与电磁场电磁场能量电磁场携带能量，能量的形式为电场能量和磁场能量。能量传递电磁场能量以电磁波的形式传播，例如光和无线电波。能量转换电磁场能量可以转化为其他形式的能量，