高中物理 静电现象物理静电现象课件.ppt

第3课时静电现象电容器及其电容二、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此又相互的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的,电容器中储存.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中转化为其他形式的能.2.电容(1)定义:电容器所带的与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)定义式:(3)物理意义:表示电容器本领大小的物理量.(4)单位:法拉(F)1F=μF=102pF3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与成正比,与介质的成正比,与成反比.(2)决定式:C=,k为静电力常量.特别提醒电容器的电容大小是由本身的特性决定的,与极板间电压以及电容器带电多少,带不带电荷无关.热点一静电平衡的实质及其特点图12.处于静电平衡状态的导体具有以下特点(1)导体内部的场强(E0与E′的合场强)处处为零,E内=0;(2)整个导体是等势体,导体的表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直;(4)静电荷只分布在导体外表面上,且与导体表面的曲率有关.热点二平行板电容器的动态分析(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、ε变化时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变)特别提示在分析平行板电容器的电容及其他参量的动态变化时,有两个技巧:(1)紧抓“不变量”即“控制变量法”;(2)选择合适的公式分析.题型探究电荷中和,均不带电,B错误;先使甲球瞬时接触地,再移走棒,也是感应起电,两球带上了同种电荷(与带电棒电荷异性,两个球上与带电棒同性的电荷被排斥到大地中),C正确;使带电棒与甲球瞬时接触,再移走带电棒,这是接触起电,甲、乙两球带上了同种电荷,D正确.答案ACD方法提炼起电问题的分析方法:(1)使物体带电的三种方式:①摩擦起电;②感应起电;③接触带电.(2)感应起电实质上是导体的静电平衡问题,不带电体放入电场中,电荷重新分布,将此物体分为两部分则每部分都带电,或将此物体接地,物体也会带电.变式练习1如图3所示的是一个带正电的验电器,当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则()A.金属球A可能不带电B.金属球A一定带正电C.金属球A可能带负电D.金属球A一定带负电解析验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷,金属箔片之所以张开,是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的.当验电器金属箔片的张角减小时,说明箔片上的正电荷一定比原来减少了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触,要考虑感应起电的影响.当金属球A靠近时,验电器的金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体,金属球A离金属球B较近,而离金属箔片较远.如果金属球A带正电,验电器上的正电荷一定向远处移动,则金属箔片上的电荷量不会减少,所以选项B是错误的.如果金属球A带负电,验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动,造成金属箔片上的电荷量减少,所以选项C是正确的.如果金属球A不带电,由于受到金属球B上正电荷的影响,金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷,而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动,效果与金属球A带负电荷一样.所以选项A也是正确的,选项D是错误的.答案AC题型2电容器两类动态问题分析【例2】如图4所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则()图4A.U变小,E不变B.E变大,Ep不变C.U变大,Ep不变D.U不变,Ep不变思路点拨解决平行板电容器的动态变化问题,首先要抓住不变量,然后利用物理量之间的关系求解,本题不变量是电容器的电荷量.解析将正极板移到图中虚线所示的位置时,电容变大,根据恒定,则场强E不变;由于场强E不变,P点与下极板电势差U=Ed不变,所以P点电势不变,Ep不变.由以上分析可知选项A正确.(对于场强E的分析,不能直接利用E=分析,因为U减小,d也减小,无法确定E的变化).答案A【拓展探究】例2中,若保持正极板不动,将负极板向上平移一定距离,结论如何?解析负极板向上平移,电容变大,由C=可知,U变小;又，则E不变;P点与下极板电势差U=Ed,d变小,故U变小,即变小,Ep变小.答案A规律总结变式练习2如图5所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则()A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流解析