电容器的电容Ⅰ.ppt

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1、2006年年10月月考考纲要求纲要求1 1两种电荷、电荷守恒两种电荷、电荷守恒2 2真空中的库仑定律、电荷量真空中的库仑定律、电荷量3 3电场、电场强度，电场线、点电荷的场强，匀强电场、电场强度，电场线、点电荷的场强，匀强电场，电场强度的叠加电场，电场强度的叠加4 4电势能，电势差，电势，等势面电势能，电势差，电势，等势面5 5匀强电场中电势差跟电场强度的关系匀强电场中电势差跟电场强度的关系6 6静电屏蔽静电屏蔽7 7带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动8 8示波管，示波器及其应用示波管，示波器及其应用9 9电容器的电容电容器的电容1010常用的电容器，平行板电容器的电容常用的

2、电容器，平行板电容器的电容电荷和电荷守恒定律电荷和电荷守恒定律电场电场电场力的性质电场力的性质场强场强 E=F/q E=F/q 矢量矢量 电场线电场线 匀强电场匀强电场E=U/d E=U/d 真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场E=KQ/rE=KQ/r2 2电场能的性质电场能的性质电势：电势：=/q =/q 标量标量 等势面等势面电势差：电势差：U UABAB=A A-B B=/q=/q=w wABAB/q/q电电场场力力 F=EqF=Eq（任任何何电电场场）F=KqF=Kq1 1q q2 2/r/r2 2(真空中点电荷真空中点电荷)电势能电势能=q =q ABAB=qUqUABAB电场力的功

3、电场力的功 W=W=qUqUABAB=ABAB 做功与路径无关做功与路径无关带电粒子在电场中运动带电粒子在电场中运动平衡平衡 直线加速直线加速 偏转偏转电场中的导体电场中的导体 静电感应静电感应 静电平衡静电平衡电容器电容器 电容：电容：C=Q/UC=Q/U电荷间的相互作用力电荷间的相互作用力知识结构知识结构第一部分：电荷间的相互作用第一部分：电荷间的相互作用1 1、两种电荷、两种电荷毛皮摩擦橡胶棒毛皮摩擦橡胶棒丝绸摩擦玻璃棒丝绸摩擦玻璃棒橡胶棒橡胶棒负电负电 毛皮毛皮正电正电玻璃棒玻璃棒正电正电 丝绸丝绸负电负电2 2、元电荷元电荷e=1.610e=1.6101919C C带电体所带电荷量为

4、元电荷的带电体所带电荷量为元电荷的整数整数倍倍3 3、起电、起电 摩擦起电摩擦起电 感应起电感应起电 接触起电接触起电(电荷中和电荷中和)电子的转移电子的转移4 4、电荷守恒定律、电荷守恒定律最早由密立根用实验测得最早由密立根用实验测得比荷比荷带电体所带电荷量与其质量之比带电体所带电荷量与其质量之比 q/m电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。分转移到另一部分。一、电荷一、电荷二、库仑定律二、库仑定律1 1、内容、内容真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电

5、荷真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。力的方向在它们的连线上。2 2、表达式、表达式3 3、条件：、条件：真空中真空中 点电荷点电荷理想模型理想模型：当带电体相互间距离远大于其：当带电体相互间距离远大于其本身大小时带电体可看做点电荷本身大小时带电体可看做点电荷4 4、说明说明静电力常量静电力常量k=910k=9109 9NmNm2 2/C/C2 2.计算时计算时Q Q1 1、Q Q2 2的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电荷的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电

6、荷的电性判断的电性判断两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力空气中近似适用空气中近似适用例例1 1、步步高步步高P P134 134 应用应用1-11-1例例2 2、有两个完全一样的金属小球有两个完全一样的金属小球A A、B B，A A带电量带电量7 7Q Q，B B带电量带电量-Q Q，相距为相距为r r，球的半径比球的半径比r r小得多。小得多。将两小球接触后放回原位置，小球间库仑力是原来的多少倍？将两小球接触后放回原位置，小球间库仑力是原来的多少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C与与A A接触后移去，接触后移去，A A、B B间库仑力

7、为原来多间库仑力为原来多少倍？少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C与与A A接触后再与接触后再与B B接触后移去，接触后移去，A A、B B间库仑间库仑力为原来多少倍？力为原来多少倍？将不带电的相同小球将不带电的相同小球C C反复与反复与A A、B B球接触，最后移去球接触，最后移去C C球，试问球，试问A A、B B间的库仑力变为原来的多少倍？间的库仑力变为原来的多少倍？例例3 3、步步高步步高P P135 135 例例2 2例例4 4、步步高步步高P P134 134 例例1 1例例5 5、已知如图，带电小球已知如图，带电小球A A、B B的电荷分别为的电荷分别为Q QA A、

8、Q QB B，OA=OBOA=OB，都都用长用长L L的丝线悬挂在的丝线悬挂在O O点。静止时点。静止时A A、B B相距为相距为d d。为使平衡时为使平衡时ABAB间间距离减为距离减为d/2d/2，可采用以下哪些方法可采用以下哪些方法()()A.A.将小球将小球A A、B B的质量都增加到原来的的质量都增加到原来的2 2倍倍B.B.将小球将小球B B的质量增加到原来的的质量增加到原来的8 8倍倍C.C.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半的电荷量都减小到原来的一半D.D.将小球将小球A A、B B的电荷量都减小到原来的一半，的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球同时将小球B

9、B的质量增加到原来的的质量增加到原来的2 2倍倍O OA AB B例例6 6、步步高步步高P P135 135 例例3 3第二部分：电场力的性质第二部分：电场力的性质一、电场：一、电场：电荷周围客观存在的一种特殊物质电荷周围客观存在的一种特殊物质电场的基本性质：电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用对放入其中的电荷有力的作用电荷在电场中具有电势能电荷在电场中具有电势能电荷间的相互作用是通过电场来实现的电荷间的相互作用是通过电场来实现的电荷电荷电场电场二、二、电场强度电场强度（描述电场的力的性质的物理量）（描述电场的力的性质的物理量）1 1、定义定义 放入电场中某点的电荷所受的电场力放入电场

10、中某点的电荷所受的电场力F F跟它的电荷量跟它的电荷量q的的比值比值，叫做该点的电场强度，简称场强。，叫做该点的电场强度，简称场强。表达式：表达式：（普适公式）（普适公式）矢量：方向为正电荷在电场中受到的电场力方向矢量：方向为正电荷在电场中受到的电场力方向表达式中表达式中q为为试探电荷可正可负试探电荷可正可负电荷电荷点电荷电场的场强：点电荷电场的场强：匀强电场的场强：匀强电场的场强：2 2、电场线、电场线是为了形象地描述电场而人为画出的假想的曲线是为了形象地描述电场而人为画出的假想的曲线.静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于负

11、电荷（或无穷远处）荷（或无穷远处）电场线上各点的切线方向与该点场强方向相同电场线上各点的切线方向与该点场强方向相同.电场线的疏密能大致表示电场中各处场强的大小电场线的疏密能大致表示电场中各处场强的大小.不相交，不闭合；不存在相互平行同方向但疏密不同的电场线不相交，不闭合；不存在相互平行同方向但疏密不同的电场线.电场中两点电场中两点沿电场线方沿电场线方向或两等势向或两等势面间距面间距生场生场电荷电荷几种常见的电场中电场线的分布及特点几种常见的电场中电场线的分布及特点等量异种点电荷的电场等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场等量同种点电荷的电场 匀强电场匀强电场 例例1 1、步步高步步高P P

12、137137 应用应用1-11-1例例2 2、步步高步步高P P138138 例例2 2例例3 3、步步高步步高P P137137 应用应用1-21-2例例4 4、如图所示，在如图所示，在a a点由静止释放一个质量为点由静止释放一个质量为m,m,电荷量为电荷量为q q的带的带电粒子，粒子到达电粒子，粒子到达b b点时速度恰好为零，设点时速度恰好为零，设abab所在的电场线竖直所在的电场线竖直向下，向下，a a、b b间的高度差为间的高度差为h h，则（则（）A A、带电粒子带负电；带电粒子带负电；B B a a、b b两点间的电势差两点间的电势差U Uabab=mghmgh/q/qC C b

13、b点场强大于点场强大于a a点场强；点场强；D D、a a点场强大于点场强大于b b点场强点场强.ab例例5 5、步步高步步高P P137137 应用应用2-12-1例例6 6、如图所示，两根长为如图所示，两根长为L L的丝线下端悬挂的丝线下端悬挂质量为质量为m m，带电量分别为带电量分别为+q q和和-q q的小球的小球A A和和B B，处于场强为处于场强为E E，方向水平向左的匀强电场方向水平向左的匀强电场之中，使长度也为之中，使长度也为L L的连线的连线ABAB拉紧，并使小拉紧，并使小球处于静止状态，求球处于静止状态，求E E的大小满足什么条件的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态才能实

14、现上述平衡状态 例例7 7、如图所示，质量为如图所示，质量为m m，带电量为带电量为+q q的微粒在的微粒在0 0点以初速度点以初速度v v0 0与与水平方向成水平方向成 角射出，微粒在运动中受阻力大小恒定为角射出，微粒在运动中受阻力大小恒定为f f。如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿v v0 0方方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值？向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值？若加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍能保证微粒沿若加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍能保证微粒沿v vo o方向做直线运动，并经过一段时

15、间后又返回方向做直线运动，并经过一段时间后又返回o o点，求微粒回到点，求微粒回到o o点点时的速率？时的速率？第三部分：电场能的性质第三部分：电场能的性质一、电势能一、电势能 1 1定义：定义：因电场对电荷有作用力而具有的由电荷相对位置决定因电场对电荷有作用力而具有的由电荷相对位置决定的能量的能量 2 2电势能具有相对性电势能具有相对性 通常取通常取无穷远处无穷远处或或大地大地为电势能的零点为电势能的零点 3 3电势能大小电势能大小 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 电

16、势能有正负，其正负表示电荷在该点具有的电势能比零电势电势能有正负，其正负表示电荷在该点具有的电势能比零电势能大或小，即其能大或小，即其正负表示大小正负表示大小4 4电场力做功是电势能变化的量度电场力做功是电势能变化的量度 电场力对电荷做电场力对电荷做正功正功，电荷的电势能，电荷的电势能减少减少 电场力对电荷做电场力对电荷做负功负功，电荷的电势能，电荷的电势能增加增加 二、电势二、电势 （描述电场的能的性质的物理量）（描述电场的能的性质的物理量）1 1定义定义 ：电场中某点的电势，等于电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）参考点（零电势点）时电场力所

17、做的功。时电场力所做的功。2 2、表达式：、表达式：单位：伏特（单位：伏特（V V）3 3、意义：、意义：电场中某一点的电势在数值等于单电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能位电荷在那一点所具有的电势能 4 4、相对性：、相对性：电势是电势是相对相对的，只有选择零电势的位置才能确定电的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取势的值，通常取无限远或地球无限远或地球的电势为零的电势为零 5 5、标量：、标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低表示比零电势高还是低 6 6、高低判断：、高低判断：顺

18、着电场线方向电势越来越低顺着电场线方向电势越来越低7 7、电势与引入电场的试探电荷无关，它由电场本身决定、电势与引入电场的试探电荷无关，它由电场本身决定 三、等势面三、等势面电场中电势相等的点构成的面电场中电势相等的点构成的面 形象描述电场中形象描述电场中各点电势的情况各点电势的情况1 1、意义：等势面来表示电势的高低、意义：等势面来表示电势的高低 2 2、典型电场的等势面、典型电场的等势面 点电荷电场的等势面点电荷电场的等势面匀强电场的等势面匀强电场的等势面等量异种等量异种电荷的等势面电荷的等势面等量等量同种电荷的等势面同种电荷的等势面连连线上从正电荷向负电荷线上从正电荷向负电荷电势电势降低

19、降低中垂线为等势面且电势为零中垂线为等势面且电势为零同同种种正正电电荷荷连线上电势先降低后升连线上电势先降低后升高，中点最低高，中点最低中垂线上由中点向两边中垂线上由中点向两边降低，中点最高降低，中点最高3 3、等势面的特点、等势面的特点 同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功 等势面一定跟电场线垂直等势面一定跟电场线垂直 电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面 等势面密的地方电场强等势面密的地方电场强四、电势差四、电势差 1 1定义：定义：电荷电荷q q在电场中由一点在电场中由一点A

20、A移动到另一点移动到另一点B B时，电场力所时，电场力所做的功做的功W WABAB与电荷量的与电荷量的q q的比值的比值 2 2、表达式、表达式3 3、4 4、电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关、电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关 5 5、电场力做功、电场力做功 该式适用于一切电场该式适用于一切电场 电场力做功与路径无关电场力做功与路径无关 计算时可将计算时可将q q、UAB的正负代入以判断电场力做功的正负的正负代入以判断电场力做功的正负 五、电势差与电场强度关系五、电势差与电场强度关系 1 1场强方向是电势降低最快的方向场强方向是电势降低最快的方向 2 2匀强电场中匀强电场中

21、 沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积 U=Ed 场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势 概念辨析：请判断下列说法是否正确概念辨析：请判断下列说法是否正确概念辨析：请判断下列说法是否正确概念辨析：请判断下列说法是否正确.电场线越密的位置，电势越高电场线越密的位置，电势越高电场线越密的位置，电势越高电场线越密的位置，电势越高.与零电势点电势差越大的位置，电势越高与零电势点电势差越大的位置，电势越高与零电势点电势差越大的位置，电势越高与零电势点电势差越大的位置，电势

22、越高.电势越高的位置，电场强度越大电势越高的位置，电场强度越大电势越高的位置，电场强度越大电势越高的位置，电场强度越大.电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低.电场强度为零的位置，电势也一定为零电场强度为零的位置，电势也一定为零电场强度为零的位置，电势也一定为零电场强度为零的位置，电势也一定为零.电势为零的位置，电场强度也一定为零电势为零的位置，电场强度也一定为零电势为零的位置，电场强度也一定为零电势为零的位置，电场强度也一定为零.电荷沿电场

23、线方向运动，所具有的电势能越来越小电荷沿电场线方向运动，所具有的电势能越来越小电荷沿电场线方向运动，所具有的电势能越来越小电荷沿电场线方向运动，所具有的电势能越来越小.电荷在电势越高的位置，电势能越大电荷在电势越高的位置，电势能越大电荷在电势越高的位置，电势能越大电荷在电势越高的位置，电势能越大.电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高电荷所具有的电势能越大的位置，电势越高例例例例1 1 1 1、步步高步步高步步高步步高P P P P140140140140页页页页 应用应用应用应用1-11-11-11-1例例例例2 2

24、 2 2、步步高步步高步步高步步高P P P P142142142142页页页页 例例例例3 3 3 3例例例例3 3 3 3、步步高步步高步步高步步高P P P P142142142142页页页页 例例例例4 4 4 4例例例例4 4 4 4、如图如图如图如图所示，三个同心圆是同一个点电荷所示，三个同心圆是同一个点电荷所示，三个同心圆是同一个点电荷所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。等差数列。等差数列。等差数列。A A A A、B B B

25、 B、C C C C分别是这三个等势面上的分别是这三个等势面上的分别是这三个等势面上的分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上。点，且这三点在同一条电场线上。点，且这三点在同一条电场线上。点，且这三点在同一条电场线上。A A A A、C C C C两点两点两点两点的电势依次为的电势依次为的电势依次为的电势依次为A A A A=10V=10V=10V=10V和和和和C C C C=2V=2V=2V=2V，则则则则B B B B点的电势点的电势点的电势点的电势是是是是A A A A一定等于一定等于一定等于一定等于6 6 6 6V BV BV BV B一定低于一定低于一定低于一定低于6 6

26、 6 6V V V V C C C C一定高于一定高于一定高于一定高于6 6 6 6V DV DV DV D无法确定无法确定无法确定无法确定+A B C A B C例例5 5、如图中所示虚线表示等势面，相邻等势如图中所示虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹。小球在中运动，实线表示该小球的运动轨迹。小球在a a点的动能等于点的动能等于2 2evev，b b点的动能等于点的动能等于0.50.5evev。若若取取c c点为零势点，点为零势点，则当这个带电小球的电势能则当这个带电小球的电势能等于等于-4

27、.5-4.5eVeV时（不计重力和空气阻力），它的时（不计重力和空气阻力），它的动能等于动能等于A A1616 ev ev B B1414 ev ev C C6 6 ev ev D D4 4 ev ev 例例例例6 6 6 6、步步高步步高步步高步步高P P P P143143143143页页页页 例例例例5 5 5 5例例例例7 7 7 7、步步高步步高步步高步步高P P P P142142142142页页页页 例例例例1 1 1 1例例例例8 8 8 8、步步高步步高步步高步步高P P P P141141141141页页页页 应用应用应用应用3-13-13-13-1例例9 9、如图所示，在

28、沿水平方向的匀强电场如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点中有一固定点O O，用一根长度为用一根长度为L=0.40mL=0.40m的的绝缘细线把质量为绝缘细线把质量为m=0.10kgm=0.10kg、带有正电荷带有正电荷的金属小球挂在的金属小球挂在O O点，小球静止在点，小球静止在B B点时细点时细线与竖直方向的夹角为线与竖直方向的夹角为=37=37。现将小球现将小球拉至位置拉至位置A A使细线水平后由静止释放，求：使细线水平后由静止释放，求：（1 1）小球运动通过最低点）小球运动通过最低点C C时的速度大小时的速度大小（2 2）小球通过最低点）小球通过最低点C C时细线对小球的拉时细线

29、对小球的拉力大小力大小 第四部分：静电屏蔽第四部分：静电屏蔽 电容电容一、静电平衡一、静电平衡把把导体放入场强为导体放入场强为E E0 0的电场中的电场中1 1、静电平衡：、静电平衡：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态2 2、特点：、特点：导体内部场强处处为零导体内部场强处处为零 感应电场的场强与外电场场强等大反向感应电场的场强与外电场场强等大反向导体内部电势处处相等，表面为等势面导体内部电势处处相等，表面为等势面净净电荷分布于导体的外表面上电荷分布于导体的外表面上3 3、静电屏蔽、静电屏蔽导体壳保护它所包围的区域，使这个区域不受外部电场导体壳保护

30、它所包围的区域，使这个区域不受外部电场影响的现象影响的现象定义：定义：举例：举例：金属网罩挡住外电场金属网罩挡住外电场金属网罩接地金属网罩接地挡住内部电场挡住内部电场在在实际中的重要应用实际中的重要应用电学仪器和电子设备外面的金属网罩，电学仪器和电子设备外面的金属网罩，通讯电缆外面包一层铅皮。通讯电缆外面包一层铅皮。防止外电场干扰防止外电场干扰二、电容器、电容二、电容器、电容1 1、电容器、电容器构成：两个导体夹一个绝缘体构成：两个导体夹一个绝缘体导体导体极板极板绝缘体绝缘体电介质电介质充、放电充、放电充电充电使电容器带上电荷的过程使电容器带上电荷的过程放电放电使电容器失去电荷的过程使电容器失

31、去电荷的过程两板间的两板间的电场中贮存有电场中贮存有电场能电场能电场能电场能转化为其它形式的能转化为其它形式的能常用电容器常用电容器聚笨聚笨乙烯电容器乙烯电容器符号符号电电解解电电容容器器符号符号符号符号可变电容器可变电容器固定电容器固定电容器2 2、电容（、电容（C C）、定义：、定义：电容器所带电荷量电容器所带电荷量Q Q与电容器两板间的电势差与电容器两板间的电势差U U的比值的比值、表达式：、表达式：电容器一极板所带电容器一极板所带电量的绝对值电量的绝对值意义：表征电容器容纳电荷本领的大小；由电容器本身结构决定。意义：表征电容器容纳电荷本领的大小；由电容器本身结构决定。单位：法拉（单位：

32、法拉（F F），），常用微法（常用微法（FF）、）、皮法皮法（pFpF)1F=101F=106 6 F=10F=101212 pFpF额定电压与击穿电压额定电压与击穿电压击穿电压击穿电压加在电容器两端的极限电压，超过此电压电介质将被击穿加在电容器两端的极限电压，超过此电压电介质将被击穿额定电压额定电压电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压低电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压低平行板电容器的电容平行板电容器的电容为电介质的介电常数为电介质的介电常数s s为两极板的正对面积为两极板的正对面积d d为两极板间距为两极板间距影响电影响电容大小容大小的因素的因素3 3、关于平行板电容器的两类

33、问题、关于平行板电容器的两类问题电容器与电源相连电容器与电源相连两极板间电压不变两极板间电压不变电容器充电后与电源断开电容器充电后与电源断开电容器所带电量不变电容器所带电量不变4 4、电容式传感器、电容式传感器测定角度测定角度的电容式传的电容式传感器感器测定液面高测定液面高度度h h的电容的电容式传感器式传感器测定压力测定压力F F的的电容式传电容式传感器感器测定位移测定位移x x的电容式传的电容式传感器感器例例例例1 1 1 1、长为长为长为长为L L L L的导体棒原来不带电，现将一电量为的导体棒原来不带电，现将一电量为的导体棒原来不带电，现将一电量为的导体棒原来不带电，现将一电量为q q

34、 q q的点电荷放在的点电荷放在的点电荷放在的点电荷放在距棒左端距棒左端距棒左端距棒左端R R R R处，如图所示。当达到静电平衡后，棒上感应的电荷处，如图所示。当达到静电平衡后，棒上感应的电荷处，如图所示。当达到静电平衡后，棒上感应的电荷处，如图所示。当达到静电平衡后，棒上感应的电荷在棒内中点在棒内中点在棒内中点在棒内中点O O O O处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？处产生的场强有多大？方向如何？例例例例2 2 2 2、在带正电的金属球的正上方，一个枕形导体自在带正电的金属球的正上方，一个枕形导体自在带正电的金属球的正上方，一个枕形导

35、体自在带正电的金属球的正上方，一个枕形导体自由下落，如图所示，在未碰上金属球之前，在下落过由下落，如图所示，在未碰上金属球之前，在下落过由下落，如图所示，在未碰上金属球之前，在下落过由下落，如图所示，在未碰上金属球之前，在下落过程中（程中（程中（程中（）A A A A导体内部场强为零，电子相对导体不运动；导体内部场强为零，电子相对导体不运动；导体内部场强为零，电子相对导体不运动；导体内部场强为零，电子相对导体不运动；B B B B导体内部场强为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强为零，电子相对导体向下运动；C C

36、 C C导体内部场强不为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强不为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强不为零，电子相对导体向下运动；导体内部场强不为零，电子相对导体向下运动；D D D D导体内部场强不为零，电子相对导体向上运动。导体内部场强不为零，电子相对导体向上运动。导体内部场强不为零，电子相对导体向上运动。导体内部场强不为零，电子相对导体向上运动。例例3 3、两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2 2V V，两极板带电量分别为两极板带电量分别为+610+610-6-6 C C和和-610-610-6-6 C C，求：求：(1)(1

37、)电容电容C C；(2)(2)若电势差升高若电势差升高1 1V V，电容电容CC和所带电量和所带电量QQ为多少为多少?例例4 4、在图所示的实验装置中，充电后的平行在图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的板电容器的A A极板与灵敏的静电计相接，极板极板与灵敏的静电计相接，极板B B接地接地.若极板若极板B B稍向上移动一点，由观察到静稍向上移动一点，由观察到静电计指针的变化，作出电容器电容变小的依电计指针的变化，作出电容器电容变小的依据是（据是（）A A两极间的电压不变，极板上电荷量变小两极间的电压不变，极板上电荷量变小B B两极间的电压不变，极板上电荷量变大两极间的电压不变，极板上电荷量

38、变大C C极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变小D D极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大极板上的电荷量几乎不变，两极间的电压变大例例例例5 5 5 5、如图所示，平行板电容器经开关如图所示，平行板电容器经开关如图所示，平行板电容器经开关如图所示，平行板电容器经开关S S S S与电与电与电与电池连接，池连接，池连接，池连接，a a a a处有一电荷量非常小的点电荷，处有一电荷量非常小的点电荷，处有一电荷量非常小的点电荷，处有一电荷量非常小的点电荷，S S S S是闭合的，是闭合的，是闭合的，是闭合的，a a a a表示表示表示表示a a a a点

39、的电势，点的电势，点的电势，点的电势，F F F F表示点电表示点电表示点电表示点电荷受到的电场力荷受到的电场力荷受到的电场力荷受到的电场力.现将电容器的现将电容器的现将电容器的现将电容器的B B B B板向下稍微板向下稍微板向下稍微板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（移动，使两板间的距离增大，则（移动，使两板间的距离增大，则（移动，使两板间的距离增大，则（）A A A Aa a a a变大，变大，变大，变大，F F F F变大变大变大变大 B B B Ba a a a变大，变大，变大，变大，F F F F变小变小变小变小C C C Ca a a a不变，不变，不变，不变，F F F F不

40、变不变不变不变 D D D Da a a a不变，不变，不变，不变，F F F F变小变小变小变小 例例例例6 6 6 6、一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开一平行板电容器充电后与电源断开,负负负负极板接地极板接地极板接地极板接地.在两极板间有一正电荷在两极板间有一正电荷在两极板间有一正电荷在两极板间有一正电荷(电量很小电量很小电量很小电量很小)固定在固定在固定在固定在P P P P点点点点,如图所示如图所示如图所示如图所示.以以以以E E E E表示两极板间的表示两极板间的表示两极板间的表示两极板间的场强场强场强场强,U U U U表示

41、电容器的电压表示电容器的电压表示电容器的电压表示电容器的电压,W W W W表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在表示正电荷在P P P P点的电势能点的电势能点的电势能点的电势能.若保持负极板不动若保持负极板不动若保持负极板不动若保持负极板不动,将正极板移将正极板移将正极板移将正极板移到图中虚线所示的位置到图中虚线所示的位置到图中虚线所示的位置到图中虚线所示的位置,则则则则()()()()A.UA.UA.UA.U变小变小变小变小,E E E E不变不变不变不变.B.EB.EB.EB.E变大变大变大变大,W W W W变变变变.C.UC.UC.UC.U变小变小变小变小,W W W W不变不变不变

42、不变.D.UD.UD.UD.U不变不变不变不变,W W W W不变不变不变不变.例例7 7、图是一种通过检测电容器电容的变化来检图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液

43、面位的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，以下说法中正确的是（置的高低，为此，以下说法中正确的是（）A A如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必液面升高液面升高B B如果指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液如果指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液面升高面升高C C如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低面必降低D D如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，

44、液面必降低面必降低 第五部分：带电粒子在电场中的运动第五部分：带电粒子在电场中的运动一、带电体的分类一、带电体的分类1 1、基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等。粒子、离子等。除有除有说明或明确的暗示以外，一般不考虑重力（质量不能忽略）说明或明确的暗示以外，一般不考虑重力（质量不能忽略）2 2、带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等。、带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等。除有除有说明或明确的暗示以外，一般要考虑重力说明或明确的暗示以外，一般要考虑重力二、带电粒子在电场中的运动二、带电粒子在电场中的运动1 1 1 1、带电粒子在电场中的平衡、带电粒子在电场中的平衡、带电粒

45、子在电场中的平衡、带电粒子在电场中的平衡当当带电粒子在电场中静止或匀速直线运动时，必有电场力与带电粒子在电场中静止或匀速直线运动时，必有电场力与重力等大反向，在问题中常作为隐含条件出现。重力等大反向，在问题中常作为隐含条件出现。2 2 2 2、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的加速、带电粒子在电场中的加速当当带电粒子沿与电场方向相同或相反的方向进入电场，只受带电粒子沿与电场方向相同或相反的方向进入电场，只受电场力作用，则粒子作匀变速直线运动。电场力作用，则粒子作匀变速直线运动。在匀在匀强电场中亦可用牛顿定律结强电场中亦可用牛顿定律结合运动学公式求解合运动学公式求

46、解3 3 3 3、带电粒子在电场中的偏转、带电粒子在电场中的偏转、带电粒子在电场中的偏转、带电粒子在电场中的偏转如图：带电粒子（如图：带电粒子（q、m、v0）平行板电容器板间距平行板电容器板间距d、电势电势差差U、板长板长Lyxvtv0粒子在电场中只受电场力的粒子在电场中只受电场力的作用，做类平抛运动作用，做类平抛运动x x方向：匀速方向：匀速 vx=v0，x=v0ty y方向：匀加速方向：匀加速 vy=at，a=qU/md，y=at2/2飞行时间：飞行时间：侧移距离：侧移距离：偏转角度：偏转角度：yxvtv0O O特点：特点：同一方向同位置入射的带电粒子，不论同一方向同位置入射的带电粒子，不

47、论m m、q q、v v0 0如何，其如何，其射出电场时速度方向的反向延长线一定交在金属板的射出电场时速度方向的反向延长线一定交在金属板的L/2L/2处的处的O O点。点。拓展：拓展：带同种电荷的不同粒子经过同一加速电场带同种电荷的不同粒子经过同一加速电场U U1 1进入同一偏转电进入同一偏转电场场U U2 2其偏转位移其偏转位移y y、偏转角偏转角与哪些因素有关？与哪些因素有关？例例1 1、步步高步步高P P147147 应用应用1-11-1例例2 2、步步高步步高P P148148 应用应用2-12-1U1例例3 3、步步高步步高P P148148 例例1 1例例4 4、步步高步步高P P148148 例例2 2例例5 5、步步高步步高P P149149 例例3 3例例6 6、步步高步步高P P149149 例例4 4例例7 7、步步高步步高P P150150 随堂反馈随堂反馈1 1例例8 8、步步高步步高P P150150 随堂反馈随堂反馈2 2例例9 9、步步高步步高P P150150 随堂反馈随堂反馈3 3例例1010、步步高步步高P P150150 随堂反馈随堂反馈4 4-+XYXY电子枪荧光屏偏转电极yxYYXXL1L1L0