一能量守恒與轉(zhuǎn)化ppt課件

1、能量守恒與轉(zhuǎn)化：能量守恒與轉(zhuǎn)化：能量在不同方式之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總量堅持不變。能量在不同方式之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總量堅持不變。 電磁能的特點(diǎn)：電磁能的特點(diǎn)： 電磁場作為一種物質(zhì)，具有能量和動量，電磁場電磁場作為一種物質(zhì)，具有能量和動量，電磁場彌散于全空間，電磁能也應(yīng)彌散于全空間。彌散于全空間，電磁能也應(yīng)彌散于全空間。認(rèn)識一種新物質(zhì)的能量從能量轉(zhuǎn)化入手認(rèn)識一種新物質(zhì)的能量從能量轉(zhuǎn)化入手 熱能：從機(jī)械能轉(zhuǎn)化認(rèn)識熱能并得到熱能的量度。熱能：從機(jī)械能轉(zhuǎn)化認(rèn)識熱能并得到熱能的量度。 電磁能：從電磁場對帶電體系做功來認(rèn)識電磁能。電磁能：從電磁場對帶電體系做功來認(rèn)識電磁能。二、機(jī)械功與場能的變化關(guān)系1 1

2、、電磁場對運(yùn)動帶電體系所作的功、電磁場對運(yùn)動帶電體系所作的功VJf帶電體受電磁場的洛倫茲力力密度帶電體受電磁場的洛倫茲力力密度dVdtJEdVdtvBvvEdVdtvf設(shè)一帶電體由一種粒子組成，在電磁場中運(yùn)動，設(shè)一帶電體由一種粒子組成，在電磁場中運(yùn)動，電荷密度為電荷密度為，運(yùn)動速度為,dtrdvvJ在間隔內(nèi)，力對體元間隔內(nèi)，力對體元所做元功：所做元功：d t rddVfdV電磁場對整個帶電體單位時間所做功：電磁場對整個帶電體單位時間所做功：電磁場對物體所做功轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能或轉(zhuǎn)化為電磁場對物體所做功轉(zhuǎn)化為物體的機(jī)械能或轉(zhuǎn)化為熱能改動速度或焦耳熱熱能改動速度或焦耳熱VdVJEdtdA 2、功與

3、場量的關(guān)系 利用tHEHHtDEHEJEtDJHdHEdVtBHtDEdVJEHEtBHtDJEvfHEtBHHEEHHEVVHEStBHtDEtw,令：VVdVvfdVJEdtdAdSdtdWdSdVtwdtdAV則：dVwWV2222,1,21,1rdrHEsrHrEs而dtWddtdWdtdA0dHEdSV，當(dāng)dSdtdWdSdVtwdtdAV帶電體能帶電體能量的添加量的添加率率電磁場能量電磁場能量減少率減少率tBtDtw因此因此w w 為單位體積的能量為單位體積的能量 - - 能量密度。能量密度。HS稱為能流密度矢量玻印亭矢量它表稱為能流密度矢量玻印亭矢量它表示單位時間、垂直經(jīng)過單位面

4、積的能量，示單位時間、垂直經(jīng)過單位面積的能量，用來描畫能量的傳播。用來描畫能量的傳播。 均勻各項同性均勻各項同性線性介質(zhì)中的線性介質(zhì)中的能量密度能量密度HBED，BHDtttD21BHDw21dSdtdWdtdA電磁場單位時間對帶電粒子做的功電磁場單位時間對帶電粒子做的功等于等于V V 內(nèi)電磁場能量的減少率與單內(nèi)電磁場能量的減少率與單位時間流入位時間流入V V 內(nèi)的電磁能量之和。內(nèi)的電磁能量之和。對于全空間電磁場對帶電體做功的功對于全空間電磁場對帶電體做功的功率恒等于電磁場能量的減少率。率恒等于電磁場能量的減少率。dtdWdtdAvftwS電磁場能量守電磁場能量守恒的微分方式恒的微分方式dtdAdSdtdW電磁場能量守電