请安装我们的客户端

更新超快的免费小说APP

下载APP
终身免费阅读

添加到主屏幕

请点击,然后点击“添加到主屏幕”

色批中文网 www.spzw.net,邪王真眼的正确使用方式无错无删减全文免费阅读!

    试探电荷的电荷量和尺寸必须充分小,对金属球O上的电荷分布不产生明显的影响。从而原来的电场不因试探电荷的出现而有明显的变化。

    我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱。因为对于电荷量不同的探试电荷,即使在电场的同一点,所受的静电力也不同。

    然而,同学们会很自然地想到,如果把一个很小的电荷Q1用做试探电荷,它在电场中的某个位置受到的静电力是F1:假如两个这样的电荷都在这里,它们总的电荷量是2Q1,它们受到的力很可能就是2F1。

    依此类推:三个这样的电荷放在这里,电荷量是3Q1,受到的静电力可能是3F1。

    也就是说,试探电荷在电场中某点受到的力F很可能与试探电荷的电荷量Q成正比。F=EQ式中F是比例常数,与试探电荷Q无关。

    实验表明,我们的推测是正确的:试探电荷在电场中某个位置所受的力,的确与试探电荷的电荷量成正比,实验还表明,在电场的不同位置,1式中的比例常数E一般来说是不一样的,它反映了电场在这点的性质,叫做电场强度。

    按照(2)式,电场强度的单位应是牛顿每库仑,符号为N/C,如果1C的电荷在电场中的某点受到的静电力是1N,这点的电场强度就是1N/C。电场强度的另一个单位是伏特每米,符号是V/M,它与牛每库相等,即1V/M=1N/C。

    电场强度是矢量,物理学中规定,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。按照这个规定,负电荷在电场中某点所受的静电力的方向与该点的电场强度的方向相反。

    点电荷的电场,电场强度的叠加,电场强度是描述电场性质的物理量,在静电场中,它不随时间改变。图1~2-1的实验表明,在某一电荷产生的电场中,不同位置的电场强度一般是不同的。电场强度与产生生它的场源电荷有什么关系呢?

    点电荷是最简单的场源电荷。设一个点电荷的电荷量为Q,与之相距R的试探电荷的电荷量为Q,根据库仑定律,试探电荷所受的力为F=KQ,依电场强度的定义,E=FQ,所以,这点电场强度的大小为E=KQ2。如果以Q为中心点作一个球面(如图1~3~2),则球面上各点的电场强度在小相等。当Q为正电荷时,E的方向沿半径向外,当Q为负电荷时,E的方向沿半径向内。

    如果场源是多个点电荷,事实表明,电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。这说明电场的作用是可以相互叠加的。例如,图1~。3-3中P点的电场强度,等于+Q1,在该点产生电场强度E1的矢量和。

    一个比较大的带电物体不能看做点电荷。在计算它的电场时,可以把它分做若干小块,只要每个小块足够小,就可以把每小块所带的电荷看成点电荷,然后用点电荷电场强度叠加的方法计算整个带电体的电场。

    可以证明,一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在球的外部产生的电场,与一个位于球心的,电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是E=KQ2式中的R是球心到该点的距离(Y大于R)那么,Q为整个球体所的电荷量。

    电场线,形象地了解和描述电场中各点电场强度的大小和方向也很重要。法拉第采用了一个简洁的方法描述电场,那就是画电场线。

    电场线是画在电场中的一条条的方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向(图1。3~5)。从图1~3-6和图1~3-7可以看出,电场线有以下几个特点:(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷:(2)电场线从正电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向:(3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏;因此在同一幅图中可以用电场线作的疏密来比较各点电场强度的大小。

    应该指出,电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场而假想的线。这个实验只是用来模拟电场线的分布。在图1~3-9中,带电人体的头发由于静电斥力而竖起散开,其形状也大至显示出电场线的分布。

    匀强电场,如果电场中各点电场强度的大小相等。方向相同,这个电场就叫做匀强电场。

    由于方向相同,匀强电场中的电场线应该是平行的,又由于电场强度大小相等,电场线密度应该是均匀的,所以匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。带有等量异号电荷的一对平行金属板,如果两板相距很近,它们之间的电场,除边缘部分外,可以看做匀强电场。在两板的外面几乎没有电场。

    我们已经建立了电场强度的概念,知道它是描述电场性质的物理量。倘若把一个静止的试探电荷放入电场中,它将在静电力的作用下做加速运动,经过一段时间以后获得一定的速度,试探电荷的动能增加了。

    我们知道,这是静电力做功的结果,而功又是能量变化的量度,那么,在这一过程中,是什么能转化成试探电荷的动能呢?为此,我们首先要研究静电力做功特点。

    静电力做功的特点,试探荷Q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移到B点(图1~4—1)我们计算这几种情况下静电力对电荷做的功。

    我们把Q沿着直线从A移往B。在这个过程中,(图1~4—1甲),它受到的静电力F=QE,静电力与位移AB的夹角始终为Q,静电力对Q做的功为F=FCOS。

    AB=QE。

    /AM/在把Q沿折线AMB从A移往B的过程中(图1~4—1甲),在线段AM上静电力对Q所做的功W=QE。/AM/。在线段MB上,由于移动方向跟静电力垂直,静电力不做功,W2=O。在整个移动过程中静电力对Q所做的功=QE。/AM/

    再使Q沿任意曲线ANB从A移动到B(图1~4—1)。

    我们可以用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近曲线ANB。只要Q的移动方向与静电力平行,静电力都做功,而这些与静电力平行的短折线的长度之和等于/AM/。

    因此,静电力所做的功还是W=QE。/AM/。可见,不论Q经由什么路径从A点移到B点,静电力做的功都是一样的,因此,在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关,这个结论虽然是从匀强电场中推导出来的,但是可以证明,对于非匀强电场也是适用的。

    接着讲电势能:在必修物理课中我们学过,正是由于移动物体时重力做的功与路经无关,同一物体在地面附近的同一位置才具有确定的重力势能,从而也使重力势能的概念具有实际意义。

    同样地,由于移动电荷时静电力做的功与移动的路径无关,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做电势能。

    我接着给同学们讲物体在地面附近下降时,重力对物体做正功,物体的重力势能减少,物体上升时,重力对物体做负功,物体的重力势能增加。

    与此相似,当正电荷在电场中从A点移动到B点时,静电力做正功(图1~4~2甲),电荷的电势能减少,当电荷从B点移动到A点时,静电力做的负功(图1~4—2),即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加。功是能量变化的量度,由上面的分析可以得出结论:静电力做的功等于电势能的减少量。若用W表示电荷从A点移动到B点的过程中静电力做的功E1和E2分别表示电荷在A点和B点的电势能,则W=E-E。

    通过以上分析可以看到,静电力做的功只能决定电势能的数值,只有先把电场中某点的电势能规定为0,才能确定电荷在电场中其他点的电势能。

    例如,若规定电荷在B点的电势能为O,则电荷在A点的电势能等于W,也就是说,电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功。通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为O。

    重力或引力存在空间称为重力场或引力场。物体在重力场或引力场中移动时,重力或引力做的功,跟电荷在电场中移动时静电力做的功虽然相似,但还是有很大的差异,这是由于存在两种电荷的缘故。在同一电场中,同样从A点到B点,移动正电荷与移动负电荷。电荷的电势能的变化是相反的(图1~4~3)。

    电势,我们通过静电力的研究认识了电场强度,现在要通过电势能的研究来认识另一个物理量——电势,它同样是表征电场性质的重要物理量。

    同学们已已经熟悉了用比值定义物理量方法,现在就来研究电荷在电场中的电势能与它的电荷量的比值,从这里入手研究电势。

    有一个电场强度为E的匀强电场,如图1~4~4,规定电荷在O点的电势能为O。A为电场中任意一点,电荷Q在A点的电势能E4等于电荷Q由A点至O点的过程中静电力做的功,由于静电力做功与路径无关,为了便于起见,选择直线路径AO进行计算。设AO的长度为1。则E=QELCOS。可见,电荷Q在任意一点A的的电势能E与Q成正比。也就是说,处于A点电荷,无论电荷量大小是多少,它的电势能跟电荷量的比值都是相同的。对电场中的不同位置,由于1和Q可能不同,所以这个比值一般是不相同的。

    从以上分析可知,电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,是由电场中这点的性质决定的,与试探电荷本身无关。

    主空虚结论虽然是从匀强电场得出的,但可以证明,对于其他电场同样适用。

    电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号为V。

    在电场中的某一点,如果电荷量为1C的电荷在这点的电势能是1J,这一点的电势就是1V,即1V=1J/C。在图1~4~4中,假如正的试探电荷沿着电场线从左向右移向O点,它的电势能是逐渐减压少的,因此可以说,沿着电场线方向最势逐渐降低。

    与电势能的情况相似,应该先规定电场中某处的电势为O,然后才能确定电场中其他各点的电势。

    在物理学的理论研究中常取离场源电荷无限远处的电势为O,在实际应用当中常取大地的电势为O。在规定了电势零点之后,电场中各点的电势可以是正值,也可以是负值。电势只有大小,没有方向。是个标量。

    等势面,在地图中常用高等线来表示地势的高低。与此相似,在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。与电场线的功能相似,等势面也是用来形象地描绘电场的。等势面与电场线有关系?在同一个等势面上,任何两点间的电势都相等。

    所以在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。由此可知,等势面一定跟电场线垂直,即跟电场强度的方向垂直。这是因为,假如不垂直,电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这个面也就不是等势面了。

    前面说过,沿着电场线方向,电势越来越低,总起来说,就是:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。图1~4~5是几种电场的等势面种电场线。每幅图中,两个相邻的等势面间的电势之差是相等的。

    实际测量电势比测量电场强度容易,所以常用等势面研究电场。先测绘出等势面的形状和分布,再根据电场线与等势面的关系,绘出电场线的分布。于是就知道电场的情况了。设计电子仪器(如示波管,电子显微镜等)中电极的形状,大小和相互位置时,都要利用试验模型测绘等势面的形状和分布,推知电极产生的电场的情况,以便确定符合实际要求的设计方案,好了,今天就讲到这里。”

    第二节课是思想政治课,上课铃响起后,同学们听到,都往各自的教室走进去。等到响第二次铃声,思想政治课老师于慧英拿着教案,慢腾腾地走进324班教室,走到讲台前,一边放教案一边说:“同学们好!”

    “老师好!”“今天,我给同学们讲文化与社会,文化,一个我们十分熟悉的词汇。然而“熟知并非真知”。有人说,文化是知识,有人说,文化是艺术,究竞什么是“文化”?只要在社会生活中细细体味,我们就能真切地感悟“文化”的内涵与文化的力量。

    首先让我们来体味文化,在当代社会生活中,由于文化设施的不断完善和电视等大众传媒的普及,人们都有机会欣赏高水平的,丰富多彩的艺术表演。

    现在,让我们来回顾人类社会发展历程,从原始部落的“图腾崇拜”到现代社会的“信息高速公路。”

    文化现象无时不在。环顾我们身边的生活,有丰富多彩的校园文化,社区文化,还有转瞬间已不再新奇的网络文化等,文化现象无处不在。比如说在校内校外,我们要参加各种课余文化活动。运动场上,同学们青春勃发,演讲会,辩论会,书法协会,美术协会,漫画社,读书俱乐部等社团活动,有声有色,充满朝气,城镇乡村遍布志愿者服务队的足迹。

    打开电脑,一个神奇的世界现在我们面前。通过网络,我们可以学习最新的科学知识,了解最近的世界新闻,领略世界各地不同的同土人情。回到家,我们可以看到自已所在社区的文化活动。

    例如,晨练,下棋,扭秧歌,跳交谊舞等。一些社区还有诗社,画社,文学社,合唱团,舞蹈队,时装表演队等。

    所以说不同的区域,有不同的自然环境,也有不同的文化环境。无论身处繁华的都市,新兴的乡镇,还是偏居边远,古朴的村落,人人都有自已的文化生活,这些文化生活,无不呈现出各自特有的色彩。

    那么说,文化是什么?看到各具特色的文化现象,品尝不同文化生活的韵味,我们更想探究文化生活的意义,更加关注“文化”的内涵。文化到底是什么呢?

    我们讲文化生活,这里的文化是相对经济,政治而言的人类全部精神活动及其产品。其中,既色括世界观,人生观,价值观等具有意识... -->>

本章未完,点击下一页继续阅读

请安装我们的客户端

更新超快的免费小说APP

下载APP
终身免费阅读

添加到主屏幕

请点击,然后点击“添加到主屏幕”