《大物复习课件静电学复习课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大物复习课件静电学复习课（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、要求： （1）掌握库仑定律，能用叠加原理计算一些简单带电体的场强分布 （2）理解高斯定律表达式及物理意义 （3） 记住一些典型带电体的场强公式（均匀带电球面、无限大带电平面、无限长带电直线） （4）理解环路定律、叠加原理计算电势与电势差，记住一些典型带电体的电势公式（均匀带电球面、无限大带电平面、无限长带电直线）,三、静电场,1、电荷基本性质：正负电荷、量子性、电荷守恒,2、库仑定律,3.电场强度的定义 理解其概念,电场强度的叠加原理,点电荷的电场强度,解：建坐标如图,例1 长为l 的 均匀带电直线，电荷线密度为 求：如图所示 P 点的电场强度,在坐标 x 处取一长度为dx 的电荷元,电量为,
2、电荷元到场点P距离为r,电荷元 dx 在 P 点的场强方向如图所示 大小为, 各电荷元在 P 点的场强方向一致 场强大小直接相加,自解,方向：导线延线,求半圆心o处场强的大小和方向。,解：建立如图所示的坐标系，,例2：电荷量q均匀地分布在半径R半圆弧形细塑料棒，,电荷元dq= dl =Rd 在o点所激发的场强大小,例,半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d(dR),环上均匀带正电,总电量为q.则圆心处的场强大小E= ,场强方向为 .,解：,将缺口视为带有等量异号电荷的圆弧,其电量为,场强方向：指向缺口,圆心处的场强，实际上就是带负电的圆弧所产生的场强，其大小,电荷分布均匀带正电的圆环带负电
3、 的圆弧,若为挖去一小块的均匀带电球面？,思考,答1。,4.高斯定理的定义,推导过程,物理意义.,例2,高斯定理的适用范围是 (A)任何静电场 (B)任何电场 (C)具有球对称、轴对称和平面对称的静电场. (D)虽然不具有上述对称性但可以找到合适高斯面的静电场,答案：(B),5.要求对有一定对称性的带电体会求：电场分布，（点电荷、球体、球面、无限长带电线、无限大带电面、带电柱体、带电柱面）,点电荷的电场强度,无限长带电直线,无限大平板,球壳内外电场,球体内外电场,例3,6.电场力做功,(1) 单个点电荷产生的电场中,c,r,r+dr,q,（2）在任意电场中,电场力作功：,结论：,1 电场力作功
4、与路经无关，电场力是保守力，静电场是保守场。,20静电场两个基本性质：,高斯定理：,有源场,环路定理：,无旋场,7.电势,静电场力的功,一般,场源电荷有限分布:选,场源电荷无限分布:不选,许多实际问题中选,(1).方法一：场强积分法(由定义),例4,如图所示, 在带电量为 Q 的点电荷所产生的静电场中，有一带电量为q 的点电荷,解,选无穷远为电势零点,q 在a 点和 b 点的电势,求,例1,选 C 点为电势零点,两点的电势差：,例2,一点电荷q=10-9C，A、B、C三点分别距离该点电荷10cm 、20cm 、30cm。若选B点的电势为零， 则A 点和C点的电势分别为多少？,解：,若以地为电势
5、零点，则,若以地为电势零点，则,(2).方法二：电势叠加法,步骤：,(1)把带电体 分为无限多电荷元dq,(2)由dq dV,(3)由dV V = dV,例3、电荷q均匀分布在长为2l的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a的P点的电势（设无穷远处为电势零点）。,电势、叠加原理,典型带电体的电势分布,例5,两个同心均匀带电球面,内球面半径R1,带电量Q1,外球面半径R2,带电量Q2.设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间距离球心为r处的一点的电势是多少？,解：,内球面的贡献：,外球面的贡献：,于是,8、电介质对电场的影响,r 电介质的相对介电常数,结论:,介质充满电场或介质表面为等势面时,介质
6、中电场减弱,9、电介质的高斯定理 电位移矢量,令：,典型电容器的电容,孤立导体的电容,电容器的电容,平行板电容器,10、 电容器的能量,11、 电场能量密度,解：,平行板电容器与电源相连. 当极板间为真空时, 场强为 , 电位移为 , 当极板间充满电介质(r)时, 场强为 , 电位移为 , 则有,U一定,D=0rE,(B), E=E0,=0rE0,(A),(B),(C),(D), Ed=E0d,=rD0,思考,若平行板电容器充电后与电源断开，结果如何？,电容器1和2串联后充电. 在电源保持连接的情况下, 把电介质插入2中, 则1上的电势差 ；1上的电量 ；1的静电能 . (填增大、减小、不变),解：,电源保持连接 U1+U2一定,串联 Q1=Q2,插入介质 C2/C1, C1U1=C2U2, U1/U2=C2/C1, U1/U2, U1,Q1=C1U1, Q1,若电容器为并联, 充电后与电源保持连接, 结果？,若电容器为并联, 充电后与电源断开, 结果？,思考,若将“电源保持连接”改为“电源断开”, 结果？,
