电荷库仑定律..ppt

§1-1 电荷库仑定律
第一章静电场的基本规律
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一、对电荷的基本认识
两种电荷:实验1----用毛皮或丝绸摩擦过的橡胶棒或玻璃棒可吸引轻小物体(羽毛,头发)。
实验2---相互吸引,相互排斥
2. 导体:可传导电荷的物体(金属,电解液)
绝缘体(电介质):不能传导电荷的物体(橡胶,干燥的玻璃棒)
半导体:传导电荷的能力介于导体和绝缘体之间的物体,而且电性质非常特殊的材料,对温度、光照、压力等外界条件极为敏感。
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7. 电荷量子化:密立跟实验(1906-1917年)
Q=Ne, e=10-19C
在一个和外界没有电荷交换的系统内,正负电荷的代数和在任何物理过程中保持不变。
6. 电荷守恒定律-物理学中普遍的基本定律
:摩擦起电和静电感应
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8. 基本粒子:
夸克带分数电荷,
夸克摸型,理论成立,但至今在实验中未找到自由的夸克。
原子核
质子
中子
上夸克(两个)
下夸克(一个)
上夸克(一个)
下夸克(两个)
相互作用有四种:强相互作用,电磁作用,弱相互作用,万有引力。
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1. 夸克和反夸克,以色和味来标记,它们是组成质子、中子和所有强子的基本单元,已发现30种。
轻子族:只参加弱相互作用,它们是电子,电子型中微子等以及这些粒子的反粒子,共12种。
媒介子:它们是传递相互作用的粒子。
相互作用有四种:万有引力,电磁作用,弱相互作用,强相互作用。
二、组成宇宙万物的基本粒子分三类:
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三、库仑定律(Coulombs law)
库仑生平
1736年6月库仑生于法国的安古莱姆,先后就读马扎兰学院和法兰西学院。1760年(24岁)又考入梅齐埃尔工兵学校,在此认识了地磁学家波尔达(),在1764年~1781年(28~45岁)他一直以工程师的身份在军队服役。1781年才在巴黎定居组织了家庭。在1781年~1801年(45~65岁)共宣读了二十五篇论文,其中1785年发表的第一篇“论电和磁”是关于扭力秤的论文,给出了测量静电力的扭力秤的结构。另外还有七篇电学和磁学的论文,其余是关于土木工程、机械力学和摩擦研究的论文,这些论文均被法兰西物理学会收集在《物理学论文集》中。1801年(65岁)他被当选为法兰西研究院名誉主席。
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2. 点电荷模型
可抽象为一个几何点的带电体,它本身的几何线度与它到其它带电体的距离相比小得多
以库仑定律为例说明:
一个物理定律建立本身就是物理学取得很大进展的标志
物理定律具有丰富、深刻的内涵和外延
对于基本定律,我们究竟从那些方面考察?
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Franklin 首先发现金属小杯内的软木小球完全受杯上电荷的影响;
在Franklin的建议下,Priestel做了实验——提出问题
1、提出问题
2、猜测答案
a 、现象与万有引力有相同规律
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b 、由牛顿力学可知:球壳对放置在壳外的物体有引力,而放置在球壳内任何位置的物体受力为零。
c 、类比:电力与距离平方成反比(1766年做的实验,未被重视)
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3 、设计实验
a 、 1769年Robison首先用直接测量方法确定电力定律,得到两个同号电荷的斥力
b 、两个异号电荷的引力比平方反比的方次要小些。(研究结果直到1801年发表才为世人所知)
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