高二物理竞赛电场的能量课件.ppt

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1、abqdqqE)(ddbaUUqAdqCqQqCqW0dCQ2212)(21baUUC)(21baUUQUQC2)(21baUUCW2)(21EddSVE 221VWwe221EDE21EDVwWeVdVDEVd212)(21baUUCWrSdVDEWVd210内E02041rrQE外Rr Rr QRVeVwWdVVE d2120RrrrQd4)4(2122200RQ2081球形电容器带电球形电容器带电 q ，内、外半径分别为，内、外半径分别为 R1 和和 R2 ，极板间充满介电常数为极板间充满介电常数为 的电介质。计算介质中电场的的电介质。计算介质中电场的能量。能量。R2R14222e322

2、1rqEwdrrqdrrrqdVwdWee222422843221222e118 821RRqdrrqWRRR2=？d dddSC0UCQddSU0221UCW 2021UddSd d2)(21baUUCWdSC0 d 21 2CQW 220)(21UddSd WWA220)(21UdddS2021UddSW220)(21UddSdWd dd电场是能量携带者的观点电场是能量携带者的观点EewVW) (VVwe)(2120ddSSdEdSE2021220)(21UdddS WWAddUE(a)F(b)F充电后仍与电源连接充电后与电源断开l带电体激发静电场在空间分布规律和性质带电体激发静电场在空间

3、分布规律和性质l-库仑定律库仑定律 场强叠加场强叠加 高斯定理高斯定理 场强环场强环路定理路定理l-E UlE 的计算的计算l-叠加原理叠加原理(点电荷、带电体建立合适的坐标点电荷、带电体建立合适的坐标)l-高斯定理的积分求高斯定理的积分求E （对称性、高斯（对称性、高斯面、面、E通量、大小和方向）通量、大小和方向）l-利用利用E=- U静电场主要内容静电场主要内容静电场静电场库仑定律库仑定律电场强度电场强度环路定理环路定理电势电势电势梯度电势梯度力力能量能量l在以点电荷为中心的球面上， 由该点电荷所产生的场强处处相同 N OR Yl静电场中某点电势的数值等于 1)单位正电荷置于该点时具有的电

4、势能 2) 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功 l一均匀带电球面，电荷面密度为s，球面上面元d S带有s d S的电荷，该电荷在球面内各点产生的电场强度 是否为0？参考点lU的计算的计算l-0电势点的选择（电势点的选择（、无限分布：、无限分布：某点或某面；实际：地球）某点或某面；实际：地球）lU U的定义的定义0qWUaal叠加叠加l导体（静电平衡状态：感应电荷）和电介质导体（静电平衡状态：感应电荷）和电介质（均匀的、处于稳定极化状态：极化电荷）（均匀的、处于稳定极化状态：极化电荷）的静电特性的静电特性 l导体和电介质内外的导体和电介质内外的E和和U分布规律分布规律l-所有电荷的所有电荷的E的矢量和；所有电荷的矢量和；所有电荷U的和的和l电容器的电容器的C 和和Wl1、导体处于静电平衡：表面、导体处于静电平衡：表面E、电荷分布、电荷分布、U。（叠加原理、高斯定理及电势叠加）。（叠加原理、高斯定理及电势叠加）l2、电介质：、电介质：D-E 注意：介质的高斯定理注意：介质的高斯定理普遍适用于静电场的基本定理。普遍适用于静电场的基本定理。l3、电容器的、电容器的Cl -电荷分布电荷分布l -El -Ul-定义求定义求C l4、静电场的能量、静电场的能量2)(21baUUCW