【正文】 ? q?0r?E??E??E??r?rxyBy?e??e?167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 irxqE ??200 )2(π 41???? irxqE ??200 )2(π 41?????irxxrqEEE?????????????? ?? 220200 )4(2π 4 ?0rx ??ixqrE ??3002π 41?? 302π 41xp???q? q??E??E?20r 20rAxOx167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 q????? ????????? ??Psd?電荷 面 密度 sqdd??sreσE rSdπ 4120???? ?qld電荷 線 密度 lqdd??lreE rldπ 4120?? ????E?dr?E?dr?P167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 1q2q3q四、電場強度的疊加原理 0q1r?1F?2r?3r?2F?3F?由力的疊加原理得 所受合力 ??iiFF??0q點電荷 對 的作用力 iiii rrqqF ??300π 41??0qiq故 處總電場強度 ???iiqFqFE00???0q ??i iEE ??(principle of superposition of electric field indensity) 電場強度的疊加原理： 點電荷系所激發(fā)的電場中 ,某點處的電場強度等于各個點電荷單獨存在時對該點所激起的 電場強度的矢量和 . 167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 Q? ?rerQqFE ???200 π 41???三、點電荷的電場強度 0qr?E?E? Q?r?Q??0qE?Q?E??0 ??? Er167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 一、靜電場 (electrostatic field) 實驗證實了兩靜止電荷間存在相互作用的靜電力，但其相互作用是怎樣實現(xiàn)的？ 電 荷 電 場 電 荷 場是一種特殊形態(tài)的物質(zhì) 實物 物 質(zhì) 場 167。 82 庫侖定律 青島科技大學 大學物理教案 （ 為真空電容率） 0?212120 1 ??? ?????k?1221221012 π41 erqqF ????0π41??k 令 庫侖定律 21122122112 FerqqkF ??? ???112 ?? ??? 庫侖力遵守牛頓第三定律 167。 81 電荷的量子化 電荷守恒定律 青島科技大學 大學物理教案 二、電荷守恒定律 （ law conservation of charge） 在 孤立 系統(tǒng)中 ,電荷的代數(shù)和保持不變 . （自然界的基本守恒定律之一） 一、電荷的量子化 (charge quantization) 強子的夸克模型具有分數(shù)電荷（ 或 電子電荷） ,但實驗上尚未直接證明 . 3132 19???e； ； 電子電荷 ，異性相吸 . ),3,2,1( ??? nneq167。 學習指南 》 ，高等教育出版社 第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 8． Principles of physics : a calculusbased text/物理學原理 :基于微積分的讀本 /Serway amp。 等編 《 普通物理學（程守洙第五版）思考題分析與拓展 》 ，高等教育出版社。 主編 《 物理學第四版 本章難點是：疊加原理、電勢梯度的理解和應用。第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 本章主要內(nèi)容： 靜電場的基本定律－－庫侖定律；靜電場的兩條基本定理－－高斯定理和環(huán)路定理；描述靜電場的兩個基本物理量－－電場強度和電勢。 教學目的和要求： 一、 掌握 描述靜電場的兩個物理量－－電場強度和電勢的概念，理解電場強度 是矢量點函數(shù)，而電勢 V 則是標量點函數(shù) . E?第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 二、 理解 高斯定理及靜電場的環(huán)路定理是靜電場的兩個重要定理，它們表明靜電場是 有源場 和 保守場 . 三、 掌握 用點電荷電場強度和疊加原理以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法； 并能 用電場強度與電勢梯度的關(guān)系求解較簡單帶電系統(tǒng)的電場強度 . 四、 掌握 用點電荷和疊加原理以及電勢的定義式求解帶電系統(tǒng)電勢的方法 . 五、 了解 電偶極子概念， 能計算 電偶極子在均勻電場中的受力和運動 . 第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 重點和難點： 教學手段和方法： 教學時間安排： 教師（課堂）講授、多媒體輔助教學 10 學時 本章重點是：電場強度、電勢、疊加原理和高斯定理的應用。 第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 參考書： 3．程守洙、江之永 主編 《 普通物理學 》 （第五版）高等教育出版社。 習題分析與解答 》 ，高等教育出版社。 等編 《 物理學第四版 Jewett./3rd ed. 清華大學出版社 /2022 7. University physics/大學物理 /Ronald Lane Reese./ 2v.， China Machine Press/2022 6. 鄧新元 等編 《 大學物理學（張三慧第二版）思考題解答 》 ，清華大學出版社 5. 張三慧 編著 《 大學物理學 》 （第二版）， 清華大學出版社 第八章 靜電場 青島科技大學 大學物理教案 9. 趙凱華等編 《 電磁學 》 （第二版）上冊， 高等教育出版社／ 10. 趙凱華等編 《 新概念物理教程－電磁學 》高等教育出版社／ 167。 82 庫侖定律 青島科技大學 大學物理教案 12r?12r?21F?12F?d1q一、點電荷 (point charge)模型 ）（ 12rd ??21F? 12F?2q?1q 2q229 ?????k SI制 : 21122122112 FerqqkF ??? ???二、庫侖定律 (Coulomb law) 167。 82 庫侖定律 青島科技大學 大學物理教案 解 : π 41 6220e????reF? 472 peg ???rmmGF 例 ,電子和質(zhì)子的間距為 . 求它們之間電相互作用和萬有引力 ,并比較它們的大小 . 11?? 31e ???m 27p ???m2211 ?? ????G 19???e39ge ??FF（微觀領(lǐng)域中 ,萬有引力比庫侖力小得多 ,可 忽略 不計） 167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 二、電場強度 (electric field intensity) 電場中某點處的電場強度 等于位于該點處的單位試驗電荷所受的力，其方向為正電荷受力方向 . E? 單位： 11 mV CN ?? ??EqF ?? ? 電荷 在電場中受力： q0qFE??? Q? 0q?F?試驗電荷為點電荷、且足夠小 ,故對原電場幾乎無影響 . ：場源電荷 Q?0q?：試驗電荷 167。 83 電場強度 青島科技大學 大學物理教案 解： 1CN)( ?????? jiqFE ???? 例 2. 把一個點電荷（ ）放在電場中某點處，該電荷受到的電場力為 C1062 9????q 6 j???? ， 求該電荷所在處的電場強度 . iF ?? ???1122 CN)()(?????????? EE?大小 xyEEa rc t a n??方向 ??qF?