物理09-2省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

§9-4電場強(qiáng)度通量高斯定理一、電場線electricfieldline

1.電場線：描述電場分布曲線⑴電場線上每一點切線方向表示該點電場強(qiáng)度方向⑵電場線疏密表示該處場強(qiáng)大小。即：垂直經(jīng)過單位面積電場線條數(shù)，在數(shù)值上就等于該點處電場強(qiáng)度大小。——電場線密度dS第1頁點電荷電場線正點電荷+負(fù)點電荷2.幾個經(jīng)典電場電場線分布圖形第2頁一對等量正點電荷電場線++第3頁一對等量異號點電荷電場線+第4頁一對不等量異號點電荷電場線第5頁帶電平行板電容器電場線++++++++++++

第6頁3.電場線性質(zhì)：(1)電場線起于正電荷(或無窮遠(yuǎn))，止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn))，不會組成閉合曲線。(2)任意兩條電場線不會相交。(2)電場線是虛構(gòu)線，并非真實存在。(3)電場線不一定是電場中點電荷運動軌跡。說明(1)可用電場線疏密程度來描述電場強(qiáng)度大小：電場線密處，場強(qiáng)大；電場線疏處，場強(qiáng)小。(3)電場線不會在無電荷處中止，含有連續(xù)性。第7頁二、電場強(qiáng)度通量

e

(electricflux)1.

e定義2.

e計算

(1)均勻電場垂直平面與平面有夾角經(jīng)過電場中任一曲面電場線條數(shù)定義為經(jīng)過該面電通量。第8頁(2)非均勻電場任意曲面

S為封閉曲面穿出穿入第9頁三、高斯定理Gausstheorem高斯定理討論是:封閉曲面電通量與該曲面內(nèi)包圍電荷之間關(guān)系1.一個點電荷情況

1)經(jīng)過以點電荷為球心,半徑為R球面電通量R+q第10頁Rs12)任意形狀封閉曲面3)點電荷位于封閉曲面外+q+qs電場線數(shù)目N(s)=N(s1)第11頁若場源為點電荷系，其中n個點電荷在S內(nèi)，m個點電荷在S外2.點電荷系情況第12頁3.靜電場高斯定理Gausstheorem(4)反應(yīng)了靜電場是“有源場”(1)不但適用靜電場，也適用改變電場。(2)高斯面上電場強(qiáng)度決定于面內(nèi)外全部電荷；面內(nèi)無電荷，場強(qiáng)不一定為零。(3)僅高斯面內(nèi)電荷對高斯面電通量有貢獻(xiàn)；面內(nèi)有電荷其電通量也可能為零。在真空中靜電場內(nèi)，經(jīng)過任一閉合曲面電通量等于這閉合曲面所包圍全部電荷代數(shù)和除以

0說明第13頁在點電荷+q和-q靜電場中，做以下四個閉合面求經(jīng)過各閉合面電通量。

將從移到,點電場強(qiáng)度是否改變？穿過高斯面有否改變？*討論第14頁其步驟為:（1）分析對稱性；（2）依據(jù)對稱性選擇適當(dāng)高斯面；（3）應(yīng)用高斯定理計算

e和E

大?。焊咚姑娼?jīng)過待求場點，且包圍部分或者全部電荷

形狀：由場對稱性決定（高斯面上各部分要么與場強(qiáng)E平行，要么與場強(qiáng)E垂直，且與E垂直那部分曲面上各點E相等）高斯定理應(yīng)用電荷分布含有某種對稱性情況下利用高斯定理求解較為方便第15頁1.求電量為q、半徑為R均勻帶電球體場強(qiáng)分布。(1)分析對稱性：E沿徑向(2)取高斯面：同心球面(3)計算電通量、場強(qiáng)oER討論：均勻帶電球面?E內(nèi)=0第16頁(1)分析對稱性：柱對稱(2)取高斯面：柱面。(3)計算通量、場強(qiáng)2.求半徑為R無限長均勻帶電圓柱體電場分布(單位長度帶電量為

)。第17頁討論：（3）有限長均勻帶電直線(柱面,柱體)不能用高斯定理求場強(qiáng)。（4）同軸柱面或柱面和柱體組合，也可用高斯定理求場強(qiáng)。（1）若為無限長帶電柱面，則有（2）無限長帶電直線場強(qiáng)分布同于柱面外部場強(qiáng)分布，見例3（P21）第18頁3.求無限大均勻帶電平面(+

)場強(qiáng)分布(1)分析對稱性：E垂直帶電平面。(2)取高斯面：柱面。(3)計算通量、場強(qiáng)注意：有限大或非均勻帶電平面不可用高斯定理求解第19頁無限大帶電平面電場疊加問題討論第20頁

常見電場分布對稱性(均勻帶電)球?qū)ΨQ柱對稱面對稱球體球面球殼點電荷（無限長）柱體柱面