课件23张PPT。6 电势差与电场强度的关系 1.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed,并能推导出这个关系式。
2.会用关系式U=Ed进行计算。 电势差和电场强度的关系?问题1:电场强度大的地方电势是否一定高?反之又如何呢? 问题2:电场强度为零的点电势一定为零吗?反之又如 何呢?(规定无穷远处为零势点) 对O点:对O点:如图所示:匀强电场的电场强度为E,电荷q从A点移到B点,A.B之间的电势差为UAB,ABE距离为d,试分析电势差与电场强度的关系。解析:由功的定义可得:由电场力做功与电势能改变的关系得:由以上两式可得:若A、B不在同一条电场线上,是否还能得出以上结论?如图所示EA B已知A、B之间的电势差为UAB距离为l,沿电场线方向的距离为d。静电力做的功解析:得:匀强电场中电势差和电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。匀强电场的场强两点间的电势差沿电场线方向的距离还可以写做:有关计算场强的三个公式(适用于任何电场)(只适用于点电荷的电场)(只适用于匀强电场)60° 例1.如图,匀强电场中的M、N两点距离为2 cm,两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角,则此电场的电场强度多大? MN解析:沿电场线方向的距离d在匀强电场中,可以利用计算例2.在匀强电场中,如图中所示分布着 A、B、C三点.。当把一个电量 q=10-5C的正电荷从A沿AB线移到B时,电场力做功为零;从B移到C时,克服电场力做功为1.73×10 -3J。 试判断该电场的方向,并算出场强的大小.解析: 将电荷由A移至B时电场力不做功,说明A.B两点在同一等势面上。又由于是匀强电场,等势面为平面,故AB面为一等势面。再由将正电荷由B移至C时克服电场力做功可知,C点电势高于B点电势。场强方向如图所示由得电场强度的大小为例3.(2012·安徽高考)如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为( )
A.200V/m B.200V/m
C.100V/m D.100V/m解析:
选A.x轴上OA的中点C的电势为3V,则BC的连线为等势线,如图
所示,电场的方向与等势线垂直,且由电势高处指向电势低处,
根据几何图形,O点到BC的距离为d=1.5cm,所以=200V/m,故选
项A正确.
1.下列说法正确的是( )
A.在匀强电场中,电场强度等于单位长度上的电势差
B.公式E=UAB/d适用于计算任何电场中两点间的电势差
C.电势只沿电场强度的方向降低
D.在匀强电场中,两点间的电势差跟两点间沿场强方向的距离成正比D2.对公式 的理解,下列说法正确的是( )
A.此公式适用于计算任何电场中A、B两点间的电势差
B.A点和B点距离越大,则这两点的电势差越大
C.公式中的d是指A点和B点之间的距离
D.公式中的d是A、B所在的两个等势面间的垂直距离D3.关于匀强电场中的电势差与场强的关系,正确的说法
是( )
A.任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B.电势降低的方向必定是场强方向
C.沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差必相等
D.不沿电场线方向任意相同距离的两点间的电势差不可
能相等C4.如图所示,在电场中任意取一条电场线,电场线上的
a 、b两点相距为d,则( )
A.a点的场强一定大于b点的场强
B.a点的电势一定高于b点的电势
C.a、b两点间的电势差一定等于Ed(E为a点场强)
D.a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径
移到b点的过程中静电力所做的功BD5.如图所示是某匀强电场的三个等势面,相应的电势值分
别为-10V、0V、10V,图中A、B两点相距2.5㎝,则该匀
强电场的场强大小为 V/m。6. 如图所示,匀强电场中,A、B、C三点构成一边长为a
的等边三角形,电场强度方向平行于纸面.现有一个电子,
在电场力作用下,由A至C动能减少W,而质子在电场力作用
下,由A至B动能增加W.则对该匀强电场E的大小和方向的判
定正确的是( )AA. ,方向垂直BC并由A指向BC
B. ,方向垂直BC并由A指向BC
C. ,方向垂直AC并由B指向AC
D. ,方向垂直AB并由C指向AB电场力电场强度电势差电势电势能电场力做的功电场力做功与路径无关一个人的生命如同下棋,要看在多大的格局上展开。课件25张PPT。7 静电现象的应用1.知道静电感应产生的原因,理解什么是静电平衡状态。
2.理解静电平衡时,静电荷只分布在导体表面且内部场强处处为零。
3.知道静电屏蔽及其应用。 一、静电平衡状态下导体的电场置于电场中的导体,自由电荷受电场力作用,将发生定向移动。EE在导体两端,积聚等量异种电荷,即静电感应现象。E感应电荷在导体内部产生电场E′,与原电场叠加。只要内部合场强不为零,自由电子就会继续做定向移动。E当E′=E时,内部合场强为零,电荷不再发生定向移动。 导体内的自由电子不再发生定向移动,称为
静电平衡状态。静电平衡的特点1.处于静电平衡状态下的导体,内部的场强处处为零。3.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,它的表面是个等势面。2.导体表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 地球是一个极大的导体,可以认为处于静电平衡状态,所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一
个原因。静电平衡时导体上的电荷分布特点:(1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。(2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有电荷。二、导体上电荷的分布三、尖端放电 1.空气的电离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 2.尖端放电 在强电场作用下,物体尖端部分发生的一种放电现象称为尖端放电。3.尖端放电的应用 避雷针四、静电屏蔽1.空腔导体的特点
空腔导体能把外电场挡住,空腔内没有电场,空腔内不受外电场的影响。2.静电屏蔽
导体壳(金属网罩)能保护它所包围的区域,使这个区域不受外电场的影响,这种现象叫做静电屏蔽。静电屏蔽演示 3.静电屏蔽的应用1.如图所示,在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓
慢地靠近时,下列说法正确的是( )MBANPA.B端的感应电荷越来越多
B.导体内部场强越来越大
C.导体的感应电荷在M点产生的场强大于在N点产生的场强
D.导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等AC2.关于静电平衡,下列说法中正确的是 ( )
A.当导体达到静电平衡时,导体上任意两点间的电势一定相等
B.当导体达到静电平衡时,其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直
C.绝缘体也有静电平衡状态
D.达到静电平衡时,电荷分布在导体的外表面ABD3.在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电
荷的空腔导体B,下列实验方法中能使验电器箔片张开的是
( )
A.用取电棒(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再
跟A接触
B.用取电棒先跟B的外壁接触一下后再跟A接触
C.用绝缘导线把验电器跟取电棒的导体部分相连,再把取电
棒与B的内壁接触
D.使验电器A靠近BBCD4.在一个导体球壳内放一个电量为+Q的点电荷,用E表
示球壳外任一点的场强,则 ( )
A.当+Q在球壳中央时,E=0
B.不论+Q在球壳内何处,E一定为零
C.只有当+Q在球心且球壳接地时,E=0
D.只要球壳接地,不论+Q在球壳内何处,E一定为零D 5.如图所示,一带正电的绝缘金属球壳A,顶部开孔,两
个带正电的金属球B、C用金属导线连接,把B球置于球壳A的
空腔中与内表面接触后又提起到如图所示的位置,C球放在A
球壳外离A球较远,待静电平衡后,正确的说法是( )
A.B、C球都带电
B.B球不带电,C球带电
C.C球接地后,B球带负电
D.C球接地后,A球壳空腔中
场强为零BC1.任何导体在静电场中,都会处于静电平衡状态.2.处于静电平衡状态的导体的性质(1)内部场强处处为零,表面场强方向与表面垂直.(2)整个导体是个等势体,表面是等势面(3)电荷只能分布在导体的外表面.3.静电平衡的应用(1)尖端放电——避雷针(2)静电屏蔽在这个世界上,不一定是外在的一切来决定一个人的生活品质,常常是他内心的取向决定了他的生活品质.课件30张PPT。8 电容器的电容1.知道什么是电容器以及常用的电容器。
2.理解电容器的电容概念及其定义式,并能用来进行有关的计算。
3.知道计算电容的公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
4.会对平行板电容器动态问题进行分析。一、电容器1.定义: 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。 平行板电容器电介质电容器的极板电容器的极板2.电容器的充电: 将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程,叫电容器的充电。 正极板负极板有短暂的电流两极间有电压两板分别带等量异种电荷,每个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量E3.电容器的放电: 用导线将充电后的电容器两极接通,两极失去电荷的过程,叫电容器的放电. 在放电过程中导线上有短暂的电流产生U=0二、电容1.电容器带电的特点: 两极间有电压U充电后的电容器两极间的电压,叫电容器的电压。 电容器的带电量Q越多,电压U越高。 Q与U成正比,电容器带电与水桶盛水类比: h=1cmV=1dm3h=2cmV=2dm3V与h成正比
V/h是定值水桶截面积h=1cmV=1dm3h=1cmV=4dm3水桶S越大,容纳水的本领越强电容器带电与水桶盛水类比: S与V、h无关容纳储存水容纳储存电荷电荷量Q水量V电势差U水位差h横截面S电容C2.电容的定义: 电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫电容器的电容. U容纳电荷的本领,
与水桶截面积S类比3.电容的单位:法拉,简称法,符号F还有:微法(μF)、皮法(pF) 1F=1C/V 当一个电容器带1C电量时,两极间电压是1V,那么这个电容器的电容就是1F 三、平行板电容器的电容平行板电容器的电容公式:两极板间距离两极板正对面积静电力常量介电常数
真空 =1几种常用电介质的相对介电常数1.0005266~84~112.0~2.181 空气的相对介电常数与1十分接近,研究中,空气对电容的影响一般可以忽略。1.固定电容器:四、常用电容器(1)聚苯乙烯电容器: 以聚苯乙烯薄膜为电介质,两层铝箔为极板.符号:(2)电解电容器: 用铝箔做一个极板,以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介质,用浸过电解液的纸做另一个极板。符号:电容较大2.可变电容器: 两极由两组铝片组成,固定的一组铝片叫做定片;可以转动的一组铝片叫做动片;空气为电介质。 转动动片,使两组铝片的正对面积发生变化,电容相应变化。符号:3.击穿电压和额定电压: 加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度,超过这个限度,电介质将被击穿,这个电压称为击穿电压。 电容器正常工作时两极板上的最大电压,称为额定电压。额定电压比击穿电压低外壳上标的电压是额定电压1.关于电容,下列说法中正确的是 ( )
A.电容器的极板上带电量越大,这个电容器的电容就
越大
B.电容器的极板间电压越大,这只电容器的电容就越大
C.如果电容器两极板上没有带电,它的电容为零
D.对某一个电容器来说,两板间的电势差随所带电量的
增加而增加D2.如图所示,将平行板电容器两极板分别接在电压是
6V的电池组正负极,跟电池组负极相连的极板带电量为
-9.0×10-8C ,则电容器的带电量为 C,
电容器的电容为 pF.若将此电容器两
极板与电动势为12V的电池组相连,则电容器的电容为
pF.9.0×10-8 1.5×104 1.5×104 3.对于一给定的电容器,在如下图所示中,描述电容
C、带电量Q、电压U之间的相互关系的图线中正确的
是( )B4.用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器充
电,已知 C1带电量分别为Q1和Q2,则( )A. Q1Q2
C. Q1=Q2 D.无法确定A解析:5.平行板电容器充电平衡后仍与电源相连,两极板间的
电压是U,电荷量为Q,两极板间场强为E,电容为C,现
将两极板间距离减小,则 ( )
A. Q变大 B. C变大
C. E不变 D. U变小AB一、电容器 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器. 二、电容三、平行板电容器的电容用真情感动别人,用改变影响别人,用状态燃烧别人,用实力征服别人,用行动带动别人,用坚持赢得别人,任何环境中你都是个优秀的人!