中山大学大学物理总复习.ppt

1,7-1物质的电结构库仑定律7-2静电场电场强度7-3静电场的高斯定律7-4静电场的环路定律电势7-5电场强度与电势梯度的关系7-6静电场中的导体7-7电容器的电容7-8静电场中的电介质7-9有电介质时的高斯定理电位移,电学,2,库仑力,静电场,储存电势能：电容,静电势能，静电势,电荷,库仑定律,电通量、高斯定理、环路定理,电介质,3,库仑定律：,静电力的叠加原理,定义电场强度,电场强度的单位：N/C或V/m,4,（1）点电荷的电场,电偶极子的电偶极矩(简称,电矩)：,代表电场强度的大小和方向，电场线的方向也是正电荷所受力的方向。,电场线：,曲线上任一点的切线方向代表该点的场强方向;,电场强度大的地方电场线就密，电场强度小的地方，电场线就稀疏。,5,电通量定义：,电场中通过某一曲面（平面）的电场线条数称通过该曲面（平面）的电通量。,电通量单位：Nm2/C,电通量是标量但有正负，,当电场线从曲面内向外穿出是正值,当电场线从曲面外向内穿入是负值,注意:通过封闭曲面S的电通量等于穿出和穿入封闭曲面的电场线的条数之差，也就是等于净穿出该封闭曲面的电场线总条数。,6,1.当闭合曲面内净电荷为正时,E0,表示有电场线从曲面内穿出,正电荷称为静电场的源头;,2.当闭合曲面内净电荷为负时,E0,表示有电场线从曲面外穿进,负电荷称为静电场的尾闾，当曲面内无净电荷时,E=0。故静电场是有源场。,7,闭合面（高斯面）选取类型：a、面上各点电场强度与面垂直，大小处处相等；b、面上一部分各点电场强度处处相等且与面垂直，另外部分电场强度与面处处平行。,在静止点电荷q的电场中，电场力对试探电荷q0所作的功与路径无关，而只与路径的起点和终点位置有关。,8,静电场的环路定理,在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分（称为场强的环流）恒为零。,电荷q0在电场中某一点A处的电势能WA在数值上等于从A点移到无限远处电场力所作的功。,9,某点电势能Wa与q0之比只取决于电场，定义为该点的电势.,电势,单位：J/C,伏特（V）,电势零点的选取是任意的。对有限带电体一般以无限远或地球为零点。,10,电场强度与电势梯度的关系,静电场中各点的电场强度等于该点电势梯度的负值。,静电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷放在该点处时的电能,也等于单位正电荷从该点经任意路径到电势零点处(无穷远处)时电场力所做的功。,11,静电场中的导体,导体的表面场强,对于孤立带电导体,电荷在其表面上的分布由导体表面的曲率决定.,12,电容是表征导体储电能力的物理量,其物理意义是:使导体升高单位电势所需的电荷量.,电介质电容器,电容器的串联和并联,串联,并联：,13,有电介质时的高斯定理电位移,电介质的介电常量或电容率,14,15,分析：用“补偿法”，并由电场的叠加原理解题,解：,16,17,分析：点电荷的电场线在以点电荷为球心的球面上分布均匀，呈球对称辐射状。通过圆形平面的电场线一定通过以该点和为顶点的球面锥体的球冠面。找出球冠面与整个球面的关系，即可求出通过该圆平面的E通量。,18,解：设圆板边缘到点电荷的距离为r,以点电荷为球心，r为半径作一球面。该球面的面积为,可以通过积分求得。,19,20,21,22,23,24,理想气体状态方程,25,本章回顾：,26,从速率分布函数推算分子速率的三个统计平均值,外界对系统传递的热量，一部分是使系统的内能增加，另一部分是用于系统对外作功。,热力学第一定律,27,28,摩尔定体热容Cv,摩尔定压热容:,迈耶公式,叫做比热容比,29,热机的工作原理，热机效率,制冷机的工作原理,卡诺循环的效率只由热库温度决定：,致冷系数,30,可逆过程与不可逆过程,自然过程的方向性,1、功热转换,2、热传导,3、气体的绝热自由膨胀,热力学定律的宏观表述,2、开尔文（Kelvin)表述（1851）,1、克劳修斯(Clisuis)表述（1850）,31,微观状态和宏观状态,微观态数大的宏观态出现的概率大,任一宏观态所对应的微观态数称为该宏观态的热力学概率,系统无序程度的量度,宏观态的该宏观态出现的概率,玻耳兹曼熵公式：,S=kln,32,只有理想的无耗散的准静态过程，才是可逆过程。,可逆过程,33,力学：,伯努利方程及其应用,不是计算题。,各种守恒：