第1次电场电场强度-1.ppt

College Physics
大学物理学
2017/7/24
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本学期学****内容:
一、电学部分(上册第五章、第六章)
二、磁学部分(上册第七章、第八章)
三、近代物理部分(下册第十四章、第十五章)
课程特点:教考分离
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二、物理课作业要求:
1、交作业时间:每周二上课之前交作业,
迟交者视为补交!!
2、选择题和填空题必须简要写出依据和原因;
计算题要有解题步骤。
3、作业纸上写明班级、姓名和学号。
课程要求:
一、大学物理课程学生成绩评价标准
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如何学好物理学
2) 注意尽快适应电子教案的教学方式;
学会有重点地记好笔记!
4)学会物理学中科学分析方法。
1) 弄清概念,不怕难;(数学基础!)
3)养成一丝不苟的作风;
(先从笔记、作业入手)
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静电场
第五章
静电场(electrostatic field) :相对于观察者静止的电荷所产生的电场。
基本内容:
1)描述静电场的两个基本量:电场强度,电势
2)描述静电场性质的两个基本定理:高斯定理,
环路定理
3) 一个基本的定律:库仑定律
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5-1 电荷的量子化电荷守恒定律
一、电荷及其性质
1、电荷(electric charge)
1747年富兰克林发现了电。物体所带的电荷有两种,分别称为正电荷(positive charge )、负电荷(negative charge )。同号电荷相斥(repel),异号电荷相吸(attract)。电荷可以由摩擦起电、静电感应(electrostatic induction)产生。
电量q:物体带电多少的量度。单位:Coulomb
历史上约定:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦的塑料棒带负电。
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2、电荷的量子化(charge quantization)
1906~1917年,密立根( )用液滴法
测定了电子电荷,证明:微小粒子带电量的变化是不连续的,它只能是基元电荷(elementary charge) e 的整数倍(integral multiple),即粒子的电荷是量子化的。
迄今所知,电子是自然界中存在的最小负电荷,
质子是最小的正电荷。它们的带电量都是基本电荷e 。
1986年的推荐值为:e =×10-19库仑(C)
q=±ne ,n=1,2,3,…电荷量子化是个实验规律。
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1)电荷e是不是最基本的呢?
在强子结构的夸克模型(1964年)中,夸克带分数电荷,相应的“反夸克”带等量反号的电荷。上(up)夸克的带电量为2e/3;下(down)夸克的带电量为- e/3;奇异(strange)夸克的带电量为- e/3。
    在这一模型中,夸克是受到“禁闭”的。迄今为止,尚未在实验中找到自由状态的夸克。
目前,分数电荷仍是一个悬而未决的命题。不过即使分数电荷存在,仍然不会改变电荷量子化的结论,只不过新的基本电荷是原来的1/3而已。
2)由于e的数值比宏观上所观测到的一切微小电荷要小很多,所以对宏观带电体常忽略这种量子性,认为电荷是连续分布的。
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罗伯特·安德勒斯·密立根简介
(Robert Andrews Millikan)1868-1953
密立根教授是美国杰出的实验物理学家和教育家,他把毕生精力用于科学研究和教育事业,他是电子电荷的最先测定者。
密立根从1907年开始进行测量电子电荷的实验。1909年至1917年他对带电油滴在相反的重力场和静电场中的运动进行了详细的研究。1913年发表的电子电荷测量结果e=* 10-10静电单位电荷。这一著名的油滴实验曾轰动整个科学界,使密立根名扬四海。
1916年密立根又解决了光电效应的精确测量问题,第一次由光电效应实验测量了普朗克常数h。
密立根教授由于测量电荷和研究光电效应的杰出成就,获得1923年度诺贝尔物理学奖金。
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