大學(xué)物理9省公開課金獎(jiǎng)全國(guó)賽課一等獎(jiǎng)微課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第八章靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)：相對(duì)于觀察者靜止不動(dòng)電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)。1/33Lightningisanextremelyhighvoltage(100,000,000volts),highcurrent(10’softhousandsofAmps),transientelectricaldischarge.2/33Electricity

最早對(duì)“電”這種現(xiàn)象進(jìn)行觀察人是古希臘米利都泰勒斯。傳說(shuō)，一次泰勒斯在愛(ài)琴海海灘上發(fā)現(xiàn)了一塊透明黃褐色石頭，他拿起那塊石頭，用毛皮使勁將它擦淨(jìng)，哪知這塊被磨擦小石頭竟能吸引麥桿碎屑和他穿大衣上扯下來(lái)纖維，後來(lái)，他把那塊石頭帶回家，與他朋友一起再次試驗(yàn)。他們用磨擦過(guò)石頭去靠近一堆羽毛和稍大些碎屑，“果然把那些小東西吸起來(lái)了！”他朋友驚奇地喊起來(lái)。再試驗(yàn)，依然如此，那塊黃爭(zhēng)透明石頭就是琥珀。而今天英文單詞“electricity”(電）就來(lái)源於希臘語(yǔ)“electron”(琥珀）。

泰勒斯發(fā)現(xiàn)珀起電現(xiàn)象，但對(duì)其性質(zhì)卻缺乏認(rèn)識(shí)，他把天然磁石吸引小鐵片現(xiàn)象與琥珀吸引羽毛現(xiàn)象混為一談。當(dāng)時(shí)他被看作權(quán)威，人們把他錯(cuò)誤見(jiàn)解也當(dāng)作教條信仰，從不懷疑。泰勒斯混同電與磁現(xiàn)象錯(cuò)誤，直到１６００年才由英國(guó)吉伯特指了出來(lái)。

我國(guó)西漢未年有“玳瑁吸褡”記載，說(shuō)是經(jīng)過(guò)磨擦玳瑁能夠吸引輕小物體，西晉時(shí)期《博物志》中也有磨擦起電記載。ESD(Electro-StaticDischarge)3/338.1庫(kù)侖定律靜止電荷電場(chǎng)8.1.1電荷量子化1.電荷2.正負(fù)電荷要求3.電荷量子性

基元電量電荷電量(electriccharge):帶電粒子4/33本杰明·富蘭克林（BenjaminFranklin）(1706-1790)——資本主義精神最完美代表，十八世紀(jì)美國(guó)最偉大實(shí)業(yè)家、思想家、科學(xué)家和創(chuàng)造家，著名政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家以及美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)偉大領(lǐng)袖。他參加起草了《獨(dú)立宣言》和美國(guó)憲法，主動(dòng)主張廢除奴隸制度，深受美國(guó)人民崇敬。他是美國(guó)第一位法國(guó)駐外大使,所以在世界上也享受較高聲譽(yù)。他一生最真實(shí)寫照是他自己所說(shuō)過(guò)一句話“老實(shí)和勤勉，應(yīng)該成為你永久伴侶?！?/338.1.2電荷守恒定律在一個(gè)孤立系統(tǒng)中，不論在宏觀還是微觀物理過(guò)程中，正負(fù)電荷代數(shù)和一直保持不變。1、電荷守恒定律普通指靜電荷在一切相互作用中守恒；2、電荷運(yùn)動(dòng)效應(yīng)怎樣？電量是否守恒？6/338.1.3.庫(kù)侖定律在真空中，兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間相互作用力大小與它們電量q1和q2乘積成正比，與它們之間距離r平方成反比；作用力方向沿著它們連線，同號(hào)電荷相斥，異號(hào)電荷相吸。1庫(kù)侖定律庫(kù)侖扭秤7/33

q1q2rF21F122庫(kù)侖定律數(shù)學(xué)表示式8/33被稱為真空電容率或真空介電常數(shù)。庫(kù)侖

法國(guó)工程師、物理學(xué)家。1736年6月14日生于法國(guó)昂古萊姆。1806年8月23日在巴黎逝世。

9/338.1.4電場(chǎng)強(qiáng)度電荷在其周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)。10/33電場(chǎng)基本性質(zhì)是對(duì)處于場(chǎng)中電荷有力作用11/33電場(chǎng)強(qiáng)度定義：

單位：

電場(chǎng)中某點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度

等于位于該點(diǎn)處單位試驗(yàn)電荷所受力，其方向?yàn)檎姾墒芰Ψ较?電荷在電場(chǎng)中受力：

試驗(yàn)電荷為點(diǎn)電荷、且電量足夠小,故對(duì)原電場(chǎng)幾乎無(wú)影響。：場(chǎng)源電荷：試驗(yàn)電荷（為正電荷）12/338.2.1.場(chǎng)強(qiáng)疊加原理處總電場(chǎng)強(qiáng)度：點(diǎn)電荷系中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度，等于單位正電荷所受到電場(chǎng)力協(xié)力，也等于各點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和。13/338.2.2.點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度14/338.2.3.點(diǎn)電荷系場(chǎng)強(qiáng)設(shè)真空中,由n個(gè)點(diǎn)電荷組成系統(tǒng),qi在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為：則合場(chǎng)強(qiáng)為：15/331、電荷非連續(xù)分布（點(diǎn)電荷系）建立坐標(biāo)系{16/33電偶極矩（電矩）例1.電偶極子電場(chǎng)強(qiáng)度P135電偶極子軸電偶極子：相距很近等量異號(hào)電荷。17/33（1）電偶極子軸線延長(zhǎng)線上一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度分析討論18/3319/33（2）電偶極子中垂線上一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度20/33勻強(qiáng)電場(chǎng)中力矩:21/332、電荷連續(xù)分布帶電體由由建立坐標(biāo){22/3323/33電荷體密度電荷面密度電荷線密度24/33例2.求長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電荷線密度為均勻帶電細(xì)棒中垂線上P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)。P137xOpdEθ25/33E方向沿X軸正方向xOpdEθ26/33假如細(xì)棒無(wú)限長(zhǎng)即得:xOpdEθ27/33例3正電荷均勻分布在半徑為圓環(huán)上.計(jì)算在環(huán)軸線上任一點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度.P13828/33（1）討論（2）29/33例4均勻帶電薄圓盤軸線上電場(chǎng)強(qiáng)度.P138有二分之一徑為