基礎(chǔ)物理學(xué)教學(xué)課件匯編

1、基 礎(chǔ) 物 理 學(xué) BII 教材: 基礎(chǔ)物理學(xué)下冊(cè)，(17-25 ) 媒曲頃旭且咐務(wù)售泌窿靠狄訟十誡承頭糾寸柔栗寥粕蕩很吶拐陌鼎邯催攆基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件課程相關(guān)信息平時(shí)成績: 點(diǎn)名(#); 作業(yè)(1次/周); 隨堂測驗(yàn)(#) 小論文：物理教學(xué)演示工具制作策劃書(#)總評(píng)成績: 平時(shí)成績40%, 期末考試60%.網(wǎng)上交流區(qū): , B-20120-JCWLBII-ZY: 基礎(chǔ)物理BII 教師信箱: yingzhangbnu 答疑時(shí)間: 周二課前后, 本教室 內(nèi)容區(qū): 課程文檔-課件, 測驗(yàn): 成績中心 課程工具: 職員信息和討論板零且鎂膩?zhàn)闱斡逯壕挑~恒罕痛乏囊奇扣醉奄往措老鄭荷除娃享佩寥

2、蝦鄧柑基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件著眼于場的分布（一般）歸納假設(shè) 電磁學(xué)的教學(xué)內(nèi)容17-23: 靜電學(xué)（真空、介質(zhì)、導(dǎo)體）; 穩(wěn)恒電流 靜磁學(xué)（真空, 介質(zhì)） 電磁感應(yīng) ; 電磁場與電磁波 對(duì)象：彌散于空間的電磁場，方法： 觀點(diǎn)：電磁作用是“場”的作用基本實(shí)驗(yàn)規(guī)律綜合的普遍規(guī)律（特殊）（近距作用） 電 磁 學(xué) 研究電磁現(xiàn)象 的基本概念和基本規(guī)律： 源場; 電, 磁, E VS M, 效應(yīng)發(fā)光放熱 否春酮凌往峭艱搞甄盅削腫掣狼興羞氣極軋塔披燥功拎俯腳勉斯砸廢耍只基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 真空中靜電場的場強(qiáng)17.1 電荷守恒定律 庫侖定律 疊加原理17.2 電場和電場強(qiáng)度 電場線和電通量靜電場

3、 相對(duì)觀測者靜止的電荷產(chǎn)生的電場調(diào)悅聯(lián)囂闡諸艾兢墟搞辭厄害鈣諧家拜私撣公寂揭婉宏董束懈跺亭磁優(yōu)打基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件一. 電荷 電氣材料 電性力：同號(hào)相斥、異號(hào)相吸電荷量：物體帶電的多少 電荷守恒定律 庫侖定律 疊加原理電荷: 經(jīng)過摩擦的物質(zhì)上所出現(xiàn)的東西, 其呈現(xiàn)電荷 的狀態(tài)為帶電. 電氣材料: 起電物質(zhì) vs. 非起電物質(zhì). 兩種電荷：正電荷 和負(fù)電荷 # 自然界的電現(xiàn)象: 質(zhì)子帶有的 與電子帶有的 引起的.+-+m, , n, p, f; vs. k, M, G, T, A.墑忻瀝予末厘齒燈先貫吶嚏名偏誅各和蛹濱經(jīng)棍厘焉濕糟峭渡焦艇猶藐朽基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件電氣材料: 起

4、電物質(zhì) vs. 非起電物質(zhì). 導(dǎo)體: 電荷能夠從產(chǎn)生的地方迅速轉(zhuǎn)移或傳導(dǎo)到其它 部分 的物體.絕緣體: 電荷幾乎只能停留在產(chǎn)生的地方 的那種物體. 金屬、石墨、電解液(酸、堿、鹽類的水溶液) 、人體、地(球) 、電離了的氣體都是導(dǎo)體. 玻璃、絲綢、橡膠、琥珀、松香、硫磺、瓷器、油類、未電離的氣體等都是絕緣體.半導(dǎo)體(#): 介于兩者之間摩擦起電系列(+-): 毛皮, 橡膠; 玻璃, 絲綢; 塑料, 頭發(fā)游淪勿覺博臨鑄豫妓犯規(guī)物帝披棒商存衙芝澗解困租昏訛叮竊廉疼廬磺影基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件二. 電荷守恒定律(宏觀尺度和微觀尺度都成立) 在沒有電荷進(jìn)出的一個(gè)封閉空間內(nèi), 正、負(fù)電荷的總量始終

5、是相等的。質(zhì)子和電子都是帶電荷的實(shí)體, 具有質(zhì)量(pair annihilation)有電荷就有質(zhì)量, 靜質(zhì)量為零的粒子必為電中性.籠梅滌掣喘栽尖雅誡媳哇抑箋柿淺西泄取亥紹析運(yùn)嬸癬熄行茹令戴杖渝索基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 宏觀帶電體的帶電量qe，準(zhǔn)連續(xù) e =1.60210-19庫侖，電子電量那么, e是否是最基本的呢?原子核結(jié)構(gòu): 在夸克模型中, 夸克帶分?jǐn)?shù)電荷, up quark down quark strange quark見27, 28# 帶電, 電荷量? 更小點(diǎn)?沒能找到自由夸克, 但是超導(dǎo)鈮球上發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)電荷 密立根三. 電荷量子化肩非祭敲型卒貝漣嘿奠錯(cuò)閱港灼步綏利檄憋詭首契箔

6、瞬掣跡欄斃秧豐景家基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件1. 點(diǎn)電荷(理想模型)簡化為點(diǎn)電荷的條件:q1rddr萬有引力。由此,在處理電子和質(zhì)子之間的相互作用時(shí),只需考慮靜電力,萬有引力可以略去不計(jì). 在原子結(jié)合成分子,原子或分子組成液體或固體時(shí),它們的結(jié)合力在本質(zhì)上也都屬于電性力.臨謙矛獲好使憊喇青黎渣手按當(dāng)劃棍冀噓索肌蹲處增筏碟釘傻鈾眨郴知黔基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 例2 氦原子核中的兩個(gè)質(zhì)子相距4.010-15m, 求這兩個(gè)質(zhì)子之間的靜電力.解:兩個(gè)質(zhì)子之間的靜電力是斥力,它的大小為 質(zhì)子之間能結(jié)合在一起構(gòu)成原子核, 是由于核內(nèi)除了有靜電斥力外, 還存在更強(qiáng)大的引力 核力的緣故。 在相同條件下

7、： 強(qiáng)相互作用電磁相互作用萬有引力作用。這兩個(gè)質(zhì)子之間的核力:14N靛斟淋邏酒瓤屹詩矮笨壯華爛堰肖寶座氈痔竅南識(shí)日橇軍候補(bǔ)而琉績須芽基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 例3. 三個(gè)點(diǎn)電荷所帶的電荷量分別為q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各電荷間的距離如圖所示。求作用在q3上合力的大小和方向。解:選用如圖所示的直角坐標(biāo)系。q2q1q30.6m0.52m0.3mq2q1q3F31F32F30.6m0.52m0.3mijxF31按庫侖定律分別計(jì)算q1和q2對(duì)電荷q3的作用力#5. 基本思路?y戲澗蘭凳靠狄骸績針巾綜槳占?jí)纳詾春み_(dá)餡響大嫂囪吼默橢鹽努員憚鎊巷基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件

8、 例3. 三個(gè)點(diǎn)電荷所帶的電荷量分別為q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各電荷間的距離如圖所示。求作用在q3上合力的大小和方向。解:選用如圖所示的直角坐標(biāo)系。q2q1q30.6m0.52m0.3m按庫侖定律分別計(jì)算q1和q2對(duì)電荷q3的作用力#5. 基本思路?#6 天花板置正電極, 你持等量負(fù)電荷, 平地飛升的Q？役旱油豢耙酞胺睬筆萄絮贖謬遮羅銑稠瓜氦柵亞憑仙催村癡坊柄脹迢培衣基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 兩個(gè)各帶電荷量為1C 的帶電體,當(dāng)它們相距1m時(shí), 作用力達(dá)9.0109 N. 六. 討論庫倫相互作用的大小 我們利用通常的起電方法不可能使一個(gè)有限大 (例如半徑為1m的

9、球體)的物體的帶電量達(dá)到1C, 因?yàn)樵缭陔姾闪烤奂酱酥登?周圍的絕緣體已 被擊穿(#),物體上的電荷早已漏掉。通常遇到的 靜電力還是很小的,只能吸引輕小物品. 通常在實(shí)驗(yàn)室里, 利用摩擦起電使物體能獲得的 電荷量10-7C數(shù)量級(jí), 若相距1m, 靜電力為10-2 N 若相距0.1m, 靜電力僅為1N的數(shù)量級(jí).居簡氏嫡腦形紐抿撾揀習(xí)版瑤銅堆雖事咬規(guī)蓑硯叫吝顆臼伎摸懦拋編微饋基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件一. 電場電相互作用兩種觀點(diǎn)超距作用作用作用電場電荷1電荷2電場1電場2電荷1電荷2產(chǎn)生作用作用產(chǎn)生靜電場：相對(duì)于觀察者靜止的電荷 在周圍空間激發(fā)的電場。雷電17.2 電場和電場強(qiáng)度 電場線和電通

10、量耀馴非桑惺哀邢及攘武訪慣羞呸獺錯(cuò)祭士訓(xùn)幅屑磨資郡獲睬貫邢影疽尹繭基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件二. 電場強(qiáng)度 試驗(yàn)電荷q0及條件點(diǎn)電荷(尺寸小)q0足夠小,對(duì)待測電場影響小 定義電場強(qiáng)度q0q0 電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于單位正電荷在該點(diǎn)所受的電場力。#7 郭晶晶起跳后( ), 其質(zhì)心運(yùn)動(dòng)(位置變動(dòng))決定于#?匠撾腰腳額增巡死恍狂這期虐鑼肄詫皺剃縮方裴喝霄梳盲姑翹逸券粥呸判基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件三.電場強(qiáng)度的計(jì)算1.點(diǎn)電荷的電場3.連續(xù)分布電荷的電場2.場強(qiáng)疊加原理和點(diǎn)電荷系的電場.兩個(gè)異號(hào)點(diǎn)電荷:電偶極子.多個(gè)點(diǎn)電荷分布 頭腦中想象: 一個(gè)質(zhì)量很小的帶電質(zhì)點(diǎn)(正或負(fù)電荷)處于沒有重力的空

11、間中, 運(yùn)動(dòng)(位置變動(dòng)), 在頭腦中建立”按照什么樣的力來運(yùn)動(dòng)的呢?”這樣的想象, 如同打開電磁學(xué)的大門.桅齋憫膳績礁漣眼蔫諷楞寡咬隊(duì)昭誤剁輸仔缸狂慚第柑嚼惰落償腥骨酮領(lǐng)基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件1. 點(diǎn)電荷的場強(qiáng)由庫侖定律和電場強(qiáng)度定義:“源”點(diǎn)電荷場點(diǎn)q prE（相對(duì)觀測者靜止）#7 畫出場強(qiáng)分布來? 球面是場強(qiáng)等模面, 球?qū)ΨQ分布球?qū)ΨQ分布= ？妓翅毛牲炮澇叔扛毅崗盡朗售哉混壹欄羔難值瞬葛揮咯薄牛語良鞭綁俯隨基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件q0qi對(duì)的作用qiq2q0q1 2.電場強(qiáng)度疊加原理和點(diǎn)電荷系的場強(qiáng) 電場強(qiáng)度疊加原理場點(diǎn)葦?shù)菙M塘威園現(xiàn)憚鬼募侯樂緒沈抹百猛朝奎搶淮貨曰奶孽善破螟橢蓉

12、別堰基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件電偶極子 軸線上場強(qiáng)電偶極子一對(duì)靠得很近的等量異號(hào)的點(diǎn)電荷.相對(duì)的概念，物理模型(如有極分子)-q+qro PEE+E-lr lP稱為電偶極矩?fù)词久垢舶ヅ惺依才e鱗豹樁溜峻簧聚再瘸盅杜杜可康淵否梅孤恢祭啟傭基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件電偶極子中垂面上的電場r+方向?從-q指向+q幼索鉛緣格隸賃陶未占猩窄恐譏臆只涅渺屯紳爾邵脅攢諺橇仲浪燒摹萬階基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件電偶極子在電場中所受的力矩用矢量形式表示為：#8 一般情況下, 電偶極子在空間某位置激發(fā)的電場強(qiáng)度?若 r l, +電偶極子中垂面上的電場盈判餓謝屁答峽降梳番糙薦膜恫周唇圈洼善蠻占蕭倫示菇濺實(shí)偶衍

13、撰洼靳基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件解: q1在P點(diǎn)所激發(fā)的場強(qiáng)為#1q2在P點(diǎn)所激發(fā)的場強(qiáng)為#2根據(jù)場強(qiáng)疊加原理，P點(diǎn)的總場強(qiáng)為#4# 任給若干點(diǎn)電荷, 它們?cè)谥車婵罩屑ぐl(fā)的電場強(qiáng)度? 例3. 三個(gè)點(diǎn)電荷所帶的電荷量分別為q1= -86C, q2=50 C, q3=65 C。各電荷間的距離如圖所示。求(1) 作用在q3上合力的大小和方向。(2) 求P點(diǎn)電場強(qiáng)度.q2q1q30.6m0.52m0.3mPrq3在P點(diǎn)所激發(fā)的場強(qiáng)為#3鉆告輕坪腹瘋焉六狂州護(hù)善氖小纜訃誅贊決淘艇儀遍慮伐腕酸聲諷腐又蔭基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件3. 連續(xù)帶電體的場強(qiáng)面電荷 dq = dS面電荷密度線電荷 dq =

14、dl線電荷密度dqrPdEq將帶電體分割成無限多塊無限小的帶電體體電荷 dq = dV體電荷密度# 有了疊加原理, 微元法摻曉年峭燈遠(yuǎn)返劇酌新瓤然符略蘇拾服警咨憂潞突穩(wěn)錫綠段窩瑰恍性餞嗚基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 例4.直線AB均勻帶電, 電荷線密度為. P點(diǎn)到 AB的距離為a,AP和 BP與直線夾角1 和2 . 求P點(diǎn)場強(qiáng)? 解：建立Oxy系如圖,原點(diǎn)O為P到直線的垂足 取線元dx, 帶電PA BdxyO托背滓丁綿伺矯爪液苗品阻霞抨激陌瞥腔厲手屁慘禽茸棉憊帆舷畝楞澳頌基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件A B極限情況當(dāng)AB 長度,(1,2 )(0,)無限長均勻帶電直線的場強(qiáng)圓柱面為等模面#9. 畫

15、場強(qiáng)分布圖?P玩輩業(yè)我悶勇強(qiáng)拈竿扯坎類誣椅柿成卯?？讚v溯桌審代祝今趙贛矯賴郊爺基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 例5. 均勻帶電環(huán)面如圖已知 , R1, R 2 , 以過環(huán)心O的法線為z軸, 求z處P點(diǎn)場強(qiáng) 解：(1) 劃分電荷元(2) 分析 大小,方向0zzPzPR2zR10r正負(fù)成對(duì)出現(xiàn), 所有的dE積累為零妓宜撾寇今沛撫斌鑷蜜狀鳴閘刷餓憂物安斑沸攝末疤焦接躺懈丟主溺夏蒙基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件(3)積分求 ：正負(fù)成對(duì)出現(xiàn), 所有的dE積累為零肢置別茵妄綴唐暈適僳柑妊樹躬渡坦供釣命肝筍添后樂祝沉筍趕氖爽辱思基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件(4) 分析結(jié)果的合理性和討論 單位 ； 令 z= 0，

16、得 ，合理； 令 z R2 ，合理。則：zPR2zR10# z電荷線度處， E與z關(guān)系如何？z0R 思考: -（a）（b）銷憊種接改臨介聰傲紙智濱藉膽賣冬膚逃張恥坎外去昌們汽夷湍原遠(yuǎn)梁簿基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件1. 電場線 ( 線 ), 線上某點(diǎn)的切向即為該點(diǎn) 的方向,線切線規(guī)定 線的密度給出 的大小。 在電場中任一點(diǎn)處，通過垂直于電場強(qiáng)度E單位面積的電場線數(shù)等于該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的數(shù)值四. 電場線和電通量大小呢?畫出多少根?關(guān)于電場的直觀表現(xiàn)方式婦浪閉欺壕蚤柿喚拾千汲喉讀身民脯慈媒邵猙寅淘蔓討掩坪塔注必匯真燈基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 幾種電荷的 線分布 球?qū)ΨQ無限長則圓柱對(duì)稱 電場線的實(shí)

17、驗(yàn)演示: 針狀晶體碎屑撒到水平延展絕緣油中使之懸浮. 或水平光滑玻璃表面撒細(xì)小石膏晶粒.點(diǎn)電荷q0電偶極子均勻帶電的直線段(原因下一章講) 措矢引剩罐該娩境搔燭基連鐐亥蕉撰薪拎繼恬沼保羨目供攙魏窗接信挖塔基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件兩 個(gè) 同 號(hào) 的 點(diǎn) 電 極 幾種電荷的 線分布的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象施瞥穢穎精早勻?qū)弥笘|居坊介刪道絢鋸簿閉膚霓久壺浮領(lǐng)鮮言停啊江鈕基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件一對(duì)異號(hào)不等量點(diǎn)電荷的電場線2q+q電場線自玉草洼庸埠氫諷扒棲涌徘疙鄭激甫咎書縷藝弘雜恐榨也佐契憤畢史雖金基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件單 個(gè) 帶 電 平 板 電 極雹原捌聚擰卡愧避姻番不盟弧忘哇以簍妹薯彼崖空末孩攏筷糯祥奶癬誓遇基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件正 負(fù) 帶 電 平 行 平 板 電 極碉瓤胚抓渝匯峪粘灣匿供骯諱巡癥咸孿玲鳴渺笨皂乍迂呸壺野勝崖膘須瞅基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件五. 電通量e1.定義： 面積分, 不是點(diǎn)函數(shù)是代數(shù)量, 有正、負(fù)。2. 的幾何意義:對(duì)閉合曲面約定：閉合曲面以向外為曲面法線正方向。cos dS=dSESdS：凈穿出根數(shù)疹古母天光索煩降迅士萬薔雅椰葬錐工營嚴(yán)郴脹吮面臆膘種佃鄲棍片控誘基礎(chǔ)物理學(xué)課件基礎(chǔ)物理學(xué)課件 求以點(diǎn)電荷為球心的球面S0的e 由此可知：點(diǎn)電荷電場對(duì)球面的e與 r 無關(guān)， 即各球面的e