《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 靜電場(chǎng) 第3講 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 電容器課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第九章 靜電場(chǎng) 第3講 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 電容器課件（20頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電容器知識(shí)梳理知識(shí)梳理一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式:U=Ed,其中d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離。2.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是指電勢(shì)降落電勢(shì)降落最快的方向,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。二、電容器二、電容器1.電容器電容器:兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近絕緣又相互靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個(gè)電容器。2.電容器的充放電電容器的充放電(1)充電:把電容器接在電源上,電容器兩個(gè)極板分別帶上等量的異種
2、電荷的過程。充電后,兩極板間有電場(chǎng)存在,電容器儲(chǔ)存電荷。(2)放電:用導(dǎo)線將電容器兩極板接通后,極板上電荷通過導(dǎo)線中和的過程。放電后的兩極板間不再有電場(chǎng),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。3.電容器的電容電容器的電容(1)定義:電容器所帶的電荷量電荷量與電容器兩極板間的電勢(shì)差電勢(shì)差的比值。(2)意義:表示電容器容納電荷本領(lǐng)容納電荷本領(lǐng)的物理量。(3)定義式:C=。(4)單位:法拉(F)、微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F1pF=10-12FQU4.平行板電容器平行板電容器(1)平行板電容器的電容C=。(2)帶電平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng),板間場(chǎng)強(qiáng)E=。r4 SkdUd1.a、b
3、、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20V,b點(diǎn)的電勢(shì)為24V,d點(diǎn)的電勢(shì)為4V,如圖所示。由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為()A.4VB.8VC.12VD.24VB答案答案B由公式U=Ed可知,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中相互平行的兩線段端點(diǎn)所對(duì)應(yīng)電勢(shì)差之比恰好等于兩線段長(zhǎng)度之比。則由圖知abdc,且abcd為矩形,必有Uab/Udc=ab/dc=1/1,故(20-24)V=4V-c,則c=8V。2.如圖所示為測(cè)定液面高度h的電容式傳感器示意圖,E為電源,G為靈敏電流計(jì),A為固定的導(dǎo)體芯,B為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì),C為導(dǎo)電液體。已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)
4、方向與電流方向的關(guān)系為:電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì),指針向左偏。如果在導(dǎo)電液體的深度h發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn),則()DA.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加,液體的深度h在增大B.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,液體的深度h在增大C.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在增加,液體的深度h在減小D.導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,液體的深度h在減小答案答案D電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn),說明流過電流計(jì)G的電流由左向右,則導(dǎo)體芯A所帶電荷量在減小,因電源一直與電容器相連,電容器兩端電壓保持不變,由Q=CU可知,導(dǎo)體芯A與液體形成的電容器的電容減小,則液體的深度h在減小,故D正確。深化拓展深化拓展考點(diǎn)一考點(diǎn)一勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)
5、系勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系考點(diǎn)二考點(diǎn)二電容器動(dòng)態(tài)變化問題電容器動(dòng)態(tài)變化問題考點(diǎn)一勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系考點(diǎn)一勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系1.公式E=反映了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電場(chǎng)中電勢(shì)降低最快的方向。Ud2.公式中d可理解為電場(chǎng)中兩點(diǎn)所在等勢(shì)面之間的距離,由此可得出一個(gè)結(jié)論:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,兩長(zhǎng)度相等且相互平行的線段的端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。如圖所示,AB、CD平行且長(zhǎng)度相等,則UAB=UCD。3.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的任一線段AB的中點(diǎn)C的電勢(shì),C=,如圖所示。2AB1-1如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0
6、V,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V,則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()A.200V/mB.200V/mC.100V/mD.100V/m33A答案答案A由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)得OA的中點(diǎn)C的電勢(shì)C=3V,C=B,即B、C在同一等勢(shì)面上,由電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系和幾何關(guān)系知:如圖所示,d=1.5cm,則E=V/m=200V/m,A正確。Ud231.5 101-2如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行于xOy平面,在xOy平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R=5m的圓,圓上有一個(gè)電荷量為q=+110-8C的試探電荷P,半徑OP與x軸正方向的夾角為(如圖),P沿圓周移動(dòng)時(shí),其電勢(shì)能Ep=2.510-5sin(J),則()A.x軸位于零勢(shì)面上
7、B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為500V/m,方向沿y軸正方向C.y軸位于零勢(shì)面上D.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為500V/m,方向沿x軸正方向A答案答案A由Ep=2.510-5sin(J)知,試探電荷在x軸上時(shí)電勢(shì)能為0,x軸位于零勢(shì)面上,電場(chǎng)線沿y軸方向,當(dāng)=90時(shí),Ep90=2.510-5J=EqR,解得E=500V/m,方向沿y軸負(fù)方向,故B、C、D錯(cuò),A正確?？键c(diǎn)二電容器動(dòng)態(tài)變化問題考點(diǎn)二電容器動(dòng)態(tài)變化問題1.區(qū)分兩種基本情況區(qū)分兩種基本情況(1)電容器始終與電源相連時(shí),電容器兩極板間電勢(shì)差U保持不變。(2)電容器充電后與電源斷開時(shí),電容器所帶電荷量Q保持不變。2.平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析方法平行板電容器的動(dòng)態(tài)分
8、析方法(1)確定不變量,分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。(2)用決定式C=分析平行板電容器電容的變化。(3)用定義式C=分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化。(4)用E=分析電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化。r4 SkdQUUd2-1某電容式話筒的原理示意圖如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板。對(duì)著話筒說話時(shí),P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)。在P、Q間距增大過程中()A.P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大B.P上電荷量保持不變C.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低D.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高D答案答案D由C=可知P、Q間距離d增大時(shí)電容C減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤。電容器P、Q兩端電壓不變,由C=知,電容減小將放電,電荷量
9、減小,故B項(xiàng)也錯(cuò)。放電時(shí)電流從M點(diǎn)經(jīng)R到N點(diǎn),說明M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì),所以C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。r4 SkdQU2-2一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部,閉合開關(guān)S,電容器充電后,懸線與豎直方向夾角為,如圖所示。下列方法中能使夾角減小的是()A.保持開關(guān)閉合,使兩極板靠近一些B.保持開關(guān)閉合,使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)C.保持開關(guān)閉合,使兩極板遠(yuǎn)離一些D.打開開關(guān),使兩極板靠近一些C答案答案C要使懸線夾角減小,就要減小小球在電容器中所受到的電場(chǎng)力,即要減小電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度。保持開關(guān)S閉合,即電容器兩端電壓不變,使兩極板靠近些,由E=知,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,要增大;使兩極板遠(yuǎn)離一些,就會(huì)使電場(chǎng)強(qiáng)度減小,夾角減小;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器不能影響電容器兩極板間的電壓大小,因此A、B錯(cuò)誤,C正確;若斷開開關(guān)S,電容器兩極板電荷量不變,使兩極板靠近一些,由C=,U=,E=知,E=,則E不變,即夾角不變,D錯(cuò)誤。Udr4 SkdQCUdr4 kQ S
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