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球面坐标系是三维空间中的一种坐标系统，它使用三个参数来描述空间中任意一点的位置。径向距离ρ表示点到原点的距离，方位角θ是从x轴正方向到点在xy平面投影的角度，极角φ是从z轴正方向到点的角度。通过这三个参数，我们可以用坐标转换公式将球面坐标转换为直角坐标。
球面坐标系中的体积元素推导是理解三重积分的关键。微小体积元素由三个方向的微分构成：径向方向的dρ，方位角方向的ρsinφdθ，以及极角方向的ρdφ。将这三个微分相乘，得到体积元素dV等于ρ²sinφdρdθdφ。这个ρ²sinφ因子就是球面坐标系的雅可比行列式，它反映了坐标系的几何特性。