高中物理第一章静电场第8讲习题课：电场能的性质课件新人教选修
2020高中物理第一章静电场课时8电容器的电容课件人教版选修3_1.ppt
4．(多选) 如图所示，是一个由电池、电阻 R 与平行板电容器组成 的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( BC )
A．电阻 R 中没有电流 B．电容器的电容变小 C．电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流 D．电阻 R 中有从 b 流向 a 的电流
解析：开始时，图中电容器被充电，A 极板带正电，B 极板带负电．根 据平行板电容器的电容公式 C＝εrS/4πkd 可知，当增大电容器两极板间 的距离 d 时，电容 C 变小，由于电容器始终与电池相连，电容器极板间 的电压 UAB 保持不变，根据电容的定义式 C＝Q/U，当 C 减小时，电容 器两极板所带电荷量 Q 减小，A 极板所带的正电荷一部分经 R 流向电 源的正极，即电阻 R 中有从 a 流向 b 的电流，所以选项 B、C 正确．
3．(多选)平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正 对面积，则正确的选项是( AC )
A．电容器电容将逐渐增大 B．两极板间的电场强度将逐渐增大 C．两极板间电压将保持不变 D．两极板上带电荷量不变
解析：若电容器与电源连接不断开，则两板间电势差恒定，两板 距离也不变，故场强大小也不变；而电容器电容随着正对面积的增大 而增大，极板带电荷量随着电容增大也增大．
A．保持 S 不变，增大 d，则 θ 变大 B．保持 S 不变，增大 d，则 θ 变小 C．保持 d 不变，减小 S，则 θ 变小 D．保持 d 不变，减小 S，则 θ 不变
解析：静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小．在做选项所 示的操作中，电容器电荷量 Q 保持不变，C＝QU＝4επrkSd.保持 S 不变， 增大 d，则 C 减小，U 增大，偏角 θ 增大，选项 A 正确，B 错误；保 持 d 不变，减小 S，则 C 减小，偏角 θ 也增大，故选项 C、D 均错．
人教版高二物理选修-第一章静电场《电势能和电势》-ppt精品课件
a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作
用，根据此图可作出正确判断的是(
)
A.带电粒子所带电荷的性质
BCD
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
a
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
b
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
人 教 版 高 二 物理选 修3-1第 一章静 电场第 四节《 电势能 和电势 》课件 (共13 张PPT)
EPA= -3× 10-5 J
EPC=-1.2× 10-5 J
人 教 版 高 二 物理选 修3-1第 一章静 电场第 四节《 电势能 和电势 》课件 (共13 张PPT)
（φ 标量）
1、定义：
电势
电势能 检验电荷的电量
EP q
2、EP及q含符号
3、相对性：一般选取无穷远或大地电势为零。
1J/C=1 V
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电 势能都为 ，负电荷在任意一点具有的电势能都 为。
6、电势能有正负，却是标量，正负表示该点的电 势能比零点的电势能的高低。
7、电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将 该点电荷由A点移到零势能位置时电场力所做的功 W。即EP=W
人 教 版 高 二 物理选 修3-1第 一章静 电场第 四节《 电势能 和电势 》课件 (共13 张PPT)
人 教 版 高 二 物理选 修3-1第 一章静 电场第 四节《 电势能 和电势 》课件 (共13 张PPT)
人 教 版 高 二 物理选 修3-1第 一章静 电场第 四节《 电势能 和电势 》课件 (共13 张PPT)
引：一个试探电荷在电场中某点由静止释放,将 如何运动?
E
+
F
高中物理 第一章 静电场 微型专题3 电场能的性质课件1高二选修31物理课件
12/10/2021
第十一页，共三十三页。
总结提升
电场中的功能关系(guān xì) 1.合力做功等于物体动能的变化量，即W合＝ΔEk，这里的W合指合外力做的功. 2.电场力做功决定带电体电势能的变化量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp.这与重力做功和重力 势能变化之间的关系类似. 3.只有电场力做功时，带电体电势能与机械能的总量不变，即Ep1＋E机1＝Ep2＋E机2.这与只
B.EBx的方向沿x轴正方向
C.电荷在O点受到的电场力在x轴方向上的分量最大
√D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功后做负功
图4
12/10/2021
第十三页，共三十三页。
[学科素养] 从φ－x图象上可直接看出电势随位置的变化(biànhuà)，可间接求出场强E
随x的变化情况：φ－x图象切线斜率的绝对值 k＝|ΔΔφx|＝为|EUd的|，大小，场强E的方向为
科学思维： 1.通过分析电势、电势能及电场力做功的综合问题，提高逻辑思维和科学思维能力. 2.通过方法的迁移，找到解决E－x、φ－x图象与其它图象问题共性的东西.
2021/12/10
第二页，共三十三页。
内容 索引 (nèiróng)
重点探究(tànjiū)
NEIRONGSUOYIN
达标检测(jiǎn cè)启迪思维 探究重点检测评价 达标过关
2021/12/10
第三页，共三十三页。
重点(zhòngdiǎn)探究
12/10/2021
第四页，共三十三页。
一、电场综合(zōnghé)问题分析
例1 (多选)在光滑的绝缘水平面上(miàn shànɡ)，有一个正方形abcd，顶点a、c分别固定
人教版选修3-1第一章静电场第8节电容器的电容
A．C 和 U 均增大 B．C 增大，U 减小 C．C 减小，U 增大 D．C 和 U 均减小
2020/7/20
练习：两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在 电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电荷量为 －q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条 件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些， 那么在错开的过程中( ) A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b
2020/7/20
2020/7/20
2020/7/20
2020/7/20
谢 谢欣
赏
2020/7/20
Dreams don't run away, they run away by themselves.
10 ＝
pF。
容纳电荷 (4)意义：表示电容器
本领的高低。
6
μF
带电 电压 (5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对
位置及电介质)决定，与电容器是否
及
无关。
Байду номын сангаас
2020/7/20
3．平行板电容器的电容 (1)决定因素：正对εrS面积、介电常数、两板间的距离。
4πkd (2)决定式：C＝ 。
①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两个极板分
别带上等量的 异种电荷 ，电容器中储存电能。
②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中
电能 转化为其他形式的能。
2020/7/20
2．电容
高中物理 第1章 第8节习题课：电场能的性质的理解和应用导学案 新人教版选修
高中物理第1章第8节习题课：电场能的性质的理解和应用导学案新人教版选修第1章第8节习题课：电场能的性质的理解和应用导学案新人教版选修3-1一、导入新课，展示目标1、会分析带电粒子在电场中的运动特点、2、能求解静电力做的功和电场中的电势、二、课前自学，提出问题1、动能定理：________所做的功等于物体动能的______、2、平衡条件：物体所受的合外力为______、3、物体做曲线运动的条件：物体运动的________与__________不共线、4、电势是反映电场性质的物理量，其大小与________点的选取有关、电势差是电场中两点间电势的差值，其大小与______点的选取无关、5、电势能是电荷在电场中具有的能量，其大小由电场和______决定、静电力做功要引起电势能的变化，其关系式为W＝________、6、静电力做功与电势差的关系式为WAB＝________或者简单的写成W＝________、7、匀强电场中电场强度与电势差的关系式为U ＝______、三、学习过程师导生学，合作探究探究一、由电场线和运动轨迹判断电荷的运动情况图1例1 某静电场中的电场线如图1所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是 ( )A、粒子必定带正电荷B、由于M点没有电场线，粒子在M点不受静电力的作用C、粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D、粒子在M点的动能小于在N点的动能[规律总结]带电粒子在电场中运动时，在电场线密处所受静电力大，其速度方向沿轨迹的切线方向，电荷所受静电力的方向沿电场线的切线方向，所受合外力的方向指向曲线凹侧、探究二、电势、电势差、静电力做功的计算例2 为使带负电的点电荷q在一匀强电场中沿直线匀速地由A运动到B，必须对电荷施加一恒力F，如图2所示、若AB＝0、4 m，α＝37，q＝－310－7 C，F＝1、510－4 N，A点电势φA＝100 V、(不计重力)图2(1)在图中用实线画出电场线，用虚线画出通过A、B两点的等势线，并标明它们的电势值、(2)q在由A到B 的过程中电势能的变化量是多少？[规律总结]1、计算静电力做功的方法，常见的有以下几种：(1)利用静电力做功与电势能的关系求解：WAB＝EpA－EpB、(2)利用W＝Fd求解，此公式只适用于匀强电场、(3)利用公式WAB＝qUAB求解、(4)利用动能定理求解、二次备课2、电势差是电场中两点电势的差值，其计算公式有：UAB＝φA－φB，UAB＝、[规律总结]在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段的两端点的电势差相等，因此同一直线上长度相等的线段的电势差亦相等、探究四、带电体平衡问题图4例4 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场、其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图4所示、请问：(1)小球带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？[规律总结]带电体在电场中的平衡问题和一般的平衡问题相同，根据带电体在电场中的平衡情况列出平衡方程式，只不过在原有受力分析的基础上增加了静电力的分析、当带电体在电场中做加速运动时，可用牛顿运动定律和动能定理求解、四、当堂检测，竞争展示《步步高导学案设计》P17自我检测区1-4题五、暴露问题，反馈小结六、作业布置，拓展提高第一章训练8七、反思总结。
高中物理第一章静电场8电容器的电容课件新人教版选修31
1．对电容的理解． (1)电容由电容器本身的构造决定． 电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领的物理 量，用比值 C＝UQ来定义，但电容的大小与 Q、U 无关．由
公式 C＝4επrkSd知，影响电容器电容大小的因素是电介质
的相对介电常数 εr、电容器极板的正对面积 S 和极板间的 距离 d.
答案：B
提示：拍照前的充电过程由电源获得的电能储存在电 容器中；拍照后的放电过程，两极板间的电场能转化为其 他形式的能量．
2．是否可以根据 C＝QU认为，电容器的电容与电容 器所带电荷量成正比，与电容器两极板间的电势差成反 比？
提示：不可以，电容是电容器本身的一种属性，大小
由电容器自身的构成情况决定，与电容器是否带电，带多
ΔQ
ΔQ 1×10－8
又因 C＝ 得ΔU＝ ΔU源自C＝4×10－8V＝0.25 V.
所以 U′＝U－ΔU＝2 V－0.25 V＝1.75 V.
题后反思 (1)电容器的电容定义式 C＝QU；
εrS
(2)平行板电容器的电容的决定式 C＝ ； 4πkd
(3)平行板电容器内部是匀强电场，E＝Ud .
1．如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压 之间的关系图线，若将该电容器两端的电压从 40 V 降低 到 36 V，对电容器来说正确的是( )
由 C＝4επrkSd∝εdrS可知，C 随 εr、S、d 的变化而变化．
由 U＝QC＝
Q εrS
＝4πεkrSdQ可知，U 随 d、εr、S 的变化
4πkd
而变化．
由
E＝Ud ＝CQd＝
Q
εrSd
＝4επrkSQ可知，E
随
εr、S
人教版高中物理选修3-1第1章 静电场 第8节 电容器的电容
1 / 46 电容器对电容器的理解 1.对于电容UQC =，以下说法正确的是（ ）A.一只电容充荷量越大，电容就越大B.对于固定电容器，它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.可变电容器的充电荷量跟加在两极间的电压成反比D.如果一个电容器没有电压，就没有充电荷量，也就没有电容2.(2012全国高考海南物理卷)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d 、U 、E 和Q 表示.下列说法正确的是（ ）A.保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半B.保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍C.保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半D.保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则E 变为原来的一半3.关于电容器的电容，正确的说法是（ ） A.根据UQC =，如果电容器不充电，也就无电压，也就没有电容量B.不超过耐压的情况下，一固定的电容器上充的电量与两极间的电压成正比C.一只电容器充的电量越多，它的电容量也就越大D.一个电容器的电容与加在两极间电压的大小成反比4.一个电容器的规格是“10µF 、50V ”，则（ ） A.这个电容器加上50V 电压时，电容量才是10µF B.这个电容器的最大电容量是10µF ，带电量较少时，电容量小于10µFC.这个电容器加的电压不能低于50VD.这个电容器的电容量总等于10µF 5.下列关于电容的说法正确的是( ) A.电容器简称电容B.电容器A 的电容比B 的大，说明A 的带电荷量比B 多C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V 时电容器需要带的电荷量D.由公式C ＝Q/U 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比6.如图所示,一只利用电容C 测量角度θ的电容式传感器的示意图。
当动片和定片之间的角度θ发生变化时，电容C 便发生变化，于是知道C 的变化情况，就可以知道θ 的变化情况。
高中物理第一章静电场十三专题电场的能的性质练习新人教选修
MN练习十三 专题：电场的能的性质1．如图所示，MN 是电场中某一条电场线上的两点，若负电荷由M 移到N 时，电荷克服电场力做功，下列说法中不正确的是( ) A ．M 点和N 点之间一定有电势差 B ．M 点的场强一定大于N 点的场强 C ．电场线的方向从M 指向N D ．M 点的电势大于N 点的电势 2．电场中两点间电势差qW U ABAB的意义是 ( ) A ．它是由两点的位置决定的，与移送的电荷的种类和数量无关 B ．电势差与电场力做功成正比，与被移送的电量成反比 C ．电势差的大小等于移动单位电荷时电场力所做的功 D ．电场中两点间没有电荷移动，则电势差为零3．点电荷从静电场中的a 点移到b 点的过程中，电场力做功为零，则( )A ．a 、b 两点的电场强度一定相等B ．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的C ．a 、b 两点的电势差为零D ．点电荷一定沿直线从a 点移到b 点 4．下列关于电场的说法中正确的是( )A ．静电场中，电场强度大的点电势必定高B ．静电场中，电场强度为零的各点电势是相等的C ．匀强电场中，两点间的距离越大，则两点间的电势差就越大D ．无论是匀强电场还是点电荷形成的电场，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低5．两个固定的等量异种电荷，在他们连线的垂直平分线上有a 、b 、c 三点，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A ．a 点电势比b 点电势高B ．a 、b 两点场强方向相同，a 点场强比b 点大C ．a 、b 、c 三点与无穷远电势相等D ．一带电粒子(不计重力)，在a 点无初速释放，则它将在a 、b 线上运动6．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线a b c表示该小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20 eV，运动到b点时的动能等于2 eV.若取c点为零电势点，则当这个带电小球的电势能等于－6 eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于( ) A．16 eV B．14 eVC．6 eV D．4 eV7．电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为1.2×10-8J，在B点的电势能为0.80×10-8J。
高中物理第一章静电场第八节电容器课件1新人教版选修3_1
二
电容
1．定义：电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间电势差 U 的比值，叫做电容器的电容． Q 2．定义式：C＝U. 3．物理意义：电容是描述电容器储存电荷能力的物理量． 4．单位：法拉，简称法，符号 F，还有微法(μF)和皮法(pF)， 关系 1 F＝10 μF＝10 pF.
6 12
Q 5．对电容定义式 C＝U的理解 (1)电容由电容器本身的构造决定 Q 电容器的电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，用比值 C＝U来 定义，但它却与 Q、U 无关，是由电容器自身的构造决定的，即使电容器 不带电，其电容仍然存在，并且是一个确定的量．
1．电容器的功能和构造 (1)功能：储存电荷和电能的元件 (2)构造：两个彼此绝缘又互相靠近的导体组成一个电容器．
(3)平行板电容器：两块彼此隔开平行放置的金属板构成的最简 单的电容器．两块金属板称为电容器的两极．
(4)电容器的电荷量：电容器工作时，它的两块金属板的相对表面 总是分别带上等量异种电荷＋Q和－Q，任意一块极板所带电荷量 的绝对值．叫做电容器的电荷量．
3．平行板电容器的电容(实 验结论) 平行板电容器的电容 C 与 极板的正对面积 S 及板间 的电介质的相对介电常数 εr 成正比，与极板间距离 d εr S 成反比，则 C＝ . 4πkd
重要说明
εrS ①上述实验只能证明电容 C 与 εr、S 和 d 有关，公式 C＝ 是进 4πkd 一步精确实验得出的．式中的 k 为静电力常量． ②公式中，εr 是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相 对介电常数．真空的相对介电常数为 1，空气的相对介电常数与 1 十分接近． εrS ③公式 C＝ 为平行板电容器的决定式， 此式表明电容器 C 完全由 4πkd 电容器本身决定，与电容器所带电荷量 Q 及极板间电压 U 无关．学习目标
高中物理 第一章 静电场 第8节 电容器的电容课件1高二选修31物理课件
12/10/2021
第二十七页，共四十六页。
3．如图所示为某一电容器中所带电量和 两端电压之间的关系图线，若将该电容器两端 的电压从 40 V 降低到 36 V，下列说法对电容 器来说正确的是( )
A．是充电过程 B．是放电过程 C．该电容器的电容为 5.0×10－2 F D．该电容器的电量变化量为 0.20 C
第三十页，共四十六页。
2.平行板电容器的两类问题的分析方法 (1)平行板电容器连接在电源两端，电容器的 d、S、εr 发生 变化时，将引起 C、Q、E 变化．
①条件：如图所示，S 闭合，电容器与电源保持连接，两极 板间的电势差 U 保持不变．
②方法：由决定式 C＝4επrkSd判断出 C 随 S、εr、d 的变化． 由 Q＝CU＝4UπεkrSd判断出 Q 随 εr、S、d 的变化． 12/由10/20E21 ＝Ud 判断出 E 随 d 的变化情况．
12/10/2021
第十九页，共四十六页。
(2)通过 Q-U 图象来理解 C＝QU，如图所示， 在 Q-U 图象中，电容是一条过原点的直线的斜 率，其中 Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值， U 为两极板间的电势差，可以看出，电容器电容也可以表示为 C ＝ΔΔQU，即电容器的电容的大小在数值上等于两极板间的电压增 加(或减小)1 V 所需增加(或减少)的电荷量．
12/10/2021
第二十五页，共四十六页。
2．如图为某规格的电容器，下列关于该 电容器的说法正确的是( )
A．该电容器只有接 80 V 的恒定电压时 才能工作
B．给该电容器充电或放电过程中有电荷流过电容器 C．电容器上不带电，其电容也是 1 000 μF D．外壳上所标的 80 V 指的是击穿电压