2021-2022學(xué)年高二物理競(jìng)賽課件：電通量 高斯定理

1、電通量 高斯定理電通量電通量的定義： 通過某一曲面電場(chǎng)線數(shù)的代數(shù)和，稱為通過該曲面的電通量。 E 電通量的計(jì)算 （a）（b）E enSS (b) enS(a) E閉合曲面:（c）一般情況 (d)EEendS (c) enEenq高斯定理 在真空中，通過任一閉合曲面的電通量等于該曲面所包圍的所有電荷的代數(shù)和的1/o倍。驗(yàn)證高斯定理：（a）點(diǎn)電荷在球形高斯面的圓心處dSEq(a) R+ （b）點(diǎn)電荷在任意形狀的高斯面內(nèi)（c）點(diǎn)電荷在閉合曲面以外+S+q(b) +qS(c) n個(gè)N-n個(gè)(d) S （d）一般情況高斯（Carl Friedrich Gauss 17771855） 德國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家

2、。1777年4月30日生于德國(guó)布倫瑞克，幼時(shí)家境貧困，聰敏異常，受一貴族資助才進(jìn)學(xué)校受教育。17951789年在哥廷根大學(xué)學(xué)習(xí)，1799年獲博士學(xué)位。1870年任哥廷根大學(xué)數(shù)學(xué)教授和哥廷根天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)，一直到逝世。1833年和物理學(xué)家W.E.韋伯共同建立地磁觀測(cè)臺(tái)，組織磁學(xué)學(xué)會(huì)以聯(lián)系全世界的地磁臺(tái)站網(wǎng)。1855年2月23日在哥廷根逝世。 高斯長(zhǎng)期從事于數(shù)學(xué)并將數(shù)學(xué)應(yīng)用于物理學(xué)、天文學(xué)和大地測(cè)量學(xué)等領(lǐng)域的研究，著述豐富，成就甚多。他一生中共發(fā)表323篇（種）著作，提出404項(xiàng)科學(xué)創(chuàng)見（發(fā)表178項(xiàng)），在各領(lǐng)域的主要成就有： （1）物理學(xué)和地磁學(xué)中，關(guān)于靜電學(xué)、溫差電和摩擦電的研究、利用絕對(duì)單位（長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間）法則量度非力學(xué)量以及地磁分布的理論研究。 （2）利用幾何學(xué)知識(shí)研究光學(xué)系統(tǒng)近軸光線行為和成像，建立高斯定理光學(xué)。 （3）天文學(xué)和大地測(cè)量學(xué)中，如小行星軌道的計(jì)算，地球大小和形狀的理論研究等。 （4）結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)算，發(fā)展了概率統(tǒng)計(jì)理論和誤差理論，發(fā)明了最小二乘法，引入高斯定理誤差曲線。此外，在純數(shù)學(xué)方面，對(duì)數(shù)論、代數(shù)、幾何學(xué)的若干基本定理作出嚴(yán)格證明。 在CGS電磁系單位制（emu）中磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位定為高斯（1932年以前曾經(jīng)用高斯定理作為磁場(chǎng)強(qiáng)度單位），便是為了紀(jì)念高斯在電磁學(xué)上的卓越貢獻(xiàn)。高斯定理的應(yīng)用 計(jì)算具有對(duì)稱分布的電荷系（其場(chǎng)強(qiáng)