5.2 电场.ppt
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1、第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版1第5章 静 电 场大学物理学大学物理学第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版21.1.能够定性描述静电相互作用的特征。能够定性描述静电相互作用的特征。2.2.能够陈述电场力和电场之间的关系,并区别此能够陈述电场力和电场之间的关系,并区别此两个概念两个概念。3.3.能够描述判断物质的依据,并能够体会场的物能够描述判断物质的依据,并能够体会场的物质性。质性。4.4.能够归纳出物理学研究物质的主要维度。能够归纳出物理学研究物质的主要维度。5.5.能够建构电场强度概念,并能够陈述电场强度能够建构电场强度概念,并能够陈述电场强度和电场力的区
2、别。和电场力的区别。6.6.能够应用微积分思想,计算简单形状带电体空能够应用微积分思想,计算简单形状带电体空间的电场强度。间的电场强度。7.7.能够明确表述并区分以下概念:电荷、电场力、能够明确表述并区分以下概念:电荷、电场力、电场强度、点电荷、带电体、电偶极子电场强度、点电荷、带电体、电偶极子第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版35.2 5.2 电场电场观察下述实验现象观察下述实验现象实验实验1当毛皮摩擦过的橡胶棒当毛皮摩擦过的橡胶棒靠近靠近(不接触)(不接触)验电器时,验电验电器时,验电器上的铝箔会如何?请解释器上的铝箔会如何?请解释你的推论。请比较你的假设你的推论。请比较你
3、的假设和实验结果的差异。和实验结果的差异。第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版4观察下述实验现象观察下述实验现象实验实验2当用金属网罩住金属球,再当用金属网罩住金属球,再用毛皮摩擦过的橡胶棒用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近靠近(不接触)不接触)验电器时,验电器验电器时,验电器上的铝箔会如何?请解释你上的铝箔会如何?请解释你的推论。请比较你的假设和的推论。请比较你的假设和实验结果的差异。实验结果的差异。第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版5观察下述实验现象观察下述实验现象实验实验3当用塑料瓶罩住金属球,再当用塑料瓶罩住金属球,再用毛皮摩擦过的橡胶棒用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近靠近
4、(不接触)(不接触)验电器时,验电验电器时,验电器上的铝箔会如何?请解释器上的铝箔会如何?请解释你的推论。请比较你的假设你的推论。请比较你的假设和实验结果的差异。和实验结果的差异。第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版65.2 5.2 电场电场问题:问题:在前面的学习中,无论是实验现象,还是库仑在前面的学习中,无论是实验现象,还是库仑定律,都证实了两静止定律,都证实了两静止电荷之间有相互作用电荷之间有相互作用。那么电。那么电荷与电荷的相互作用是如何实现的呢?荷与电荷的相互作用是如何实现的呢?观点观点1 1:一个电荷对另一个电荷的作用是不需要:一个电荷对另一个电荷的作用是不需要介质介
5、质而而直接作用直接作用的,也不需要的,也不需要时间时间而而即时作用即时作用的。的。同学们,你们赞成这一观点吗?若赞成你将如何同学们,你们赞成这一观点吗?若赞成你将如何通过实验来验证自己的观点,若不赞成你将如何通过通过实验来验证自己的观点,若不赞成你将如何通过实验来验证呢?实验来验证呢?第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版7比较上述比较上述3 3个实验的结果,回答问题个实验的结果,回答问题 观点观点1 1:一个电荷对另一个电荷的作用是不需要:一个电荷对另一个电荷的作用是不需要介质而直接作用的,也不需要时间而即时作用的。介质而直接作用的,也不需要时间而即时作用的。实验实验1实验实验2
6、实验实验3第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版8一一 静电场静电场电电 荷荷电电 场场电电 荷荷5.25.2电场:电场强度电场:电场强度1 1、电场的概念、电场的概念 实验证实了两静止电荷间存在相实验证实了两静止电荷间存在相互作用的静电力,但其相互作用是怎样互作用的静电力,但其相互作用是怎样实现的?实现的?第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版95-3 5-3 电场强度电场强度电场是什么呢?电场是什么呢?A.A.电场是两带电体间会产生相互作用力的区域电场是两带电体间会产生相互作用力的区域B.B.电场根本不存在,是抽象出来,假想的,为电场根本不存在,是抽象出来,假想的,
7、为了方便研究问题的工具了方便研究问题的工具C.C.电场是区域、环境或范围电场是区域、环境或范围D.D.电场是一种特殊的物质电场是一种特殊的物质第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版105-3 5-3 电场强度电场强度 实物物质实物物质场场实物物质和场的比较实物物质和场的比较第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版115-3 5-3 电场强度电场强度 实物物质实物物质场场看得见,摸得着看得见,摸得着由原子、分子构成由原子、分子构成占有空间占有空间具有物质的属性:具有物质的属性:物质与其他物质有物质与其他物质有相互作用,具有动相互作用,具有动量、能量等性质量、能量等性质实物物
8、质和场的比较实物物质和场的比较第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版12静电场静电场:静止电荷周围存在的电场静止电荷周围存在的电场物物 质质实物实物场场2 2、电场的物质性、电场的物质性场是一种特殊形态的物质场是一种特殊形态的物质电场具有动量、能量,体现了它的物质性电场具有动量、能量,体现了它的物质性.5-3 5-3 电场强度电场强度第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版135-3 5-3 电场强度电场强度靠场来传递作用的例子还有哪些?靠场来传递作用的例子还有哪些?第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版14第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版微
9、观物质间的基本相互作用微观物质间的基本相互作用种种 类类相互作用粒子相互作用粒子强度强度力程力程/m/m引力作用引力作用所有粒子、质点所有粒子、质点长程长程弱相互作用弱相互作用带电粒子带电粒子电磁作用电磁作用核子、介子等强子核子、介子等强子强相互作用强相互作用强子等大多数粒子强子等大多数粒子长程长程传播子传播子引力子引力子光子光子玻色子玻色子胶子胶子1010-38-381010-2-21010-5-51 1粒子物理标准模型粒子物理标准模型第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版 基本粒子分类(基本粒子分类(6262种)种)规范玻色子(规范玻色子(1313种)种)费米子(费米子(484
10、8种)种)HiggsHiggs粒子(粒子(1 1种,尚未发现)种,尚未发现)粒子物理标准模型粒子物理标准模型第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版规范玻色子(规范玻色子(1313种)种)费米子(费米子(4848种)种)HiggsHiggs粒子(粒子(1 1种,尚未发现)种,尚未发现)强相互作用强相互作用电磁相互作用电磁相互作用 弱相互作用弱相互作用 引力相互作用引力相互作用胶子(胶子(8种)种)光子(光子(1种)种)W Z粒子粒子(3种)种)引力子(未发引力子(未发现)(现)(1种)种)代代轻子轻子夸克夸克第一代第一代第二代第二代第三代第三代中微子中微子中微子中微子中微子中微子电子
11、电子子子子子上夸克上夸克粲夸克粲夸克顶夸克顶夸克下夸克下夸克奇异夸克奇异夸克底夸克底夸克总数总数加反粒子共加反粒子共12种种每味每味3色,加反粒子共色,加反粒子共36种种第五章第五章 静电场静电场物理学物理学第五版第五版18问题问题电场是一种看不见、摸不着的物质,我们如电场是一种看不见、摸不着的物质,我们如何描述它呢?何描述它呢?力学:力学:模型模型质点质点质点系质点系刚体刚体描述描述从从力力的角度:牛顿第二定律的角度:牛顿第二定律从从能量能量角度:动能、势能、机械能角度:动能、势能、机械能热学:热学:理想气体理想气体从从力力的角度:的角度:P P从从能量能量角度:角度:T T、内能、内能静电
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