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静电场重点知识点第 2 课时 电场 电场强度知识点一：电场和电场的基本性质1电场：场是物质 存在的一种形式电荷的周围存在着电场，静止电荷周围产生的电场称为静电场电荷之间的相互作用是通过电场发生的电荷A 对电荷 B 的作用，实际是电荷A 的电场对电荷 B 的作用， 电荷 B 对电荷 A 的作用实际是电荷B 的电场对电荷A 的作用 电场的基本性质是：对放入其中的电荷有力的作用 ，电场具有能量.知识点二：电场强度（重点）定义 ：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度，简称为场强用 E 描述电场强度定义表达式：E=F/q它是失量 , 规定场强的方向是正电荷受力的方向；负电荷受力的方向跟场强的方向相反; 单位是 N/C说明：（ 1）在电场中的同一点,F/q的比值是不变的, 在电场中的不同点,F/q往往不同即F/q 完全由电场本身性质决定, 与放不放电荷 , 放入电荷的电性, 电量多少均无关（ 2） E=F/q 变形为 F=qE表明如果已知电场中某点场强E, 便可计算出电场中该点放任何电荷、电量的带电体所受电场力的大小即电场强度E 是反映电场力性质的物理量; 电场力是电荷和场共同决定的, 而场强是由电场本身决定的3. 三个性质（ 1）矢量性：物理学中规定，电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同指出：负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反带领学生讨论真空中点电荷周围的电场，说明研究方法：将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点，判断其所受的电场力的大小和方向，从而得出该点场强（ 2）唯一性：电场中某一点处的电场强度E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q 无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.（ 3）叠加性电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和知识点三：点电荷周围的电场大小： E=kQ/r 2（只适用于点电荷的电场）方向：如果是正电荷， E 的方向就是沿着 PQ的连线并背离 Q；如果是负电荷： E的方向就是沿着 PQ的连线并指向 Q ( 参见课本图 14 7)说明：公式 E=kQ/r 2 中的 Q是场源电荷的电量， r 是场中某点到场源电荷的距离从而使学生理解：空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的，与检验电荷无关提出问题：如果空间中有几个点电荷同时存在，此时各点的场强是怎样的呢？带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性，分析出电场的叠加原理电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和知识点三：电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式1表达E F / qE kQ / r 2E U / d式适用任何电场真空中的点电荷匀强电场范围说明E 的大小和方向与检验电荷Q：场源电荷的电荷量U: 电场中两点的电势差的电荷量以及电性以及存在与r: 研究点到场源电荷的d：两点沿电场线方向的否无关距离距离知识点四：电场线1. 电场线定义：在电场中画一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点场强方向一致，这样的曲线叫电场线 .2. 电场线性质（ 1）电场线是人们为研究电场而假想的一些曲线，实际电场中并不存在这些曲线，但它能反映出实际现象的基本规律.（ 2）电场线总是从正电荷（或无穷远处）出发，到负电荷（或无穷远处）终止 ，因此电场线有起始点和终止点，不是闭合曲线.（ 3）电场中的电场线永不相交 . 因为电场中每一点的场强只有一个唯一的方向，如果电场线在电场中某点相交，则在交点处相对两条电场线就有两个切线方向，该点处场强就有两个方向，这是不可能的 .（ 4）电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹. 只有当电场线为直线，点电荷初速度为零或初速度方向与电场线方向一致，且只受电场力作用时，点电荷运动轨迹才会与电场线重合.3. 电场线在描述电场中的作用（ 1）电场线的疏密程度反映了电场的强弱，即表示电场强度的大小 . 在电场线密集的地方，电场强度大，稀的地方电场强度小，如图9-2-1 ，电场中A 点处的电场线稀， B 点处的电场线密，所以 EAEB，但如图 9-2-2 ，仅仅一条电场线无法判定这条电场电场线上两点 A、 B 的场强大小 .AB图 9-2-2图 9-2-12（ 2）电场线上某一点的切线方向表示该点的场强方向.（ 3）根据电场线上任何一点的切线方向，可以判断带电粒子在电场线上任何一点所受电场力的方向 . 反之，若知正（负）点电荷在电场中某点的受力方向，可以判断该点场强方向.知识点五：几种特殊电场线的分布（重点）1. 正负点电荷的电场中“电场线”的分布情况如图9-2-3 ：图 9-2-3特点：（ 1）离点电荷越近，电场线越密，场强越强；（2）在点电荷形成的电场中，不存在场强相等的点；（3）若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，但方向各不相同.2. 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布情况如图 9-2-4 ：图 9-2-4特点：（ 1）沿两点电荷的连线场强先变小后变大；（ 2）两点电荷连线中垂面上，场强方向均相同，点与中垂面垂直；（3）在中垂面上，与两点电荷连线的中点 O等距离的各点场强相等 .3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况如图9-2-5 。特点：（ 1）两点电荷连线中点O处场强为零；（ 2）从两点电荷连线中点O沿中垂面到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小 .图 9-2-5重点：等量异种和等量同种电荷连线与中垂线上电场强度变化（ 1）等量异种点电荷连线上的中点场强最小，中垂线上以中点场强最大；等量同种点电荷连线上以中点场强最小，等于零，因无限远处场强为零，则沿中垂线从中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值（ 2）等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同；等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处场强大小相等，方向相反34、点电荷与带平板的电场中电场线分布情况如图9-2-6 ：（ 1）以从点电荷向平板所作垂线为轴电场线左右对称；第 3 课时电场的能的性质图 9-2-6知识点一：电场力做功与电势能变化1静电力做功的推导和特点结合课本图 1。 4-1 （右图）分析试探电荷q 在场强为 E 的均强电场中沿不同路径从A 运动到B 电场力做功的情况。q 沿直线从 A 到 Bq 沿折线从 A 到 M、再从 M到 Bq 沿任意曲线线A到 B结果都一样即：W=qELAM =qELABcos =qE AM （这一公式适合任意电场）【结论】：在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，只与始末两点的位置有关，而与电荷的运动路径无关。与重力做功类比，引出：2. 电势能（标量）(1) 定义：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。（ 2）符号： EP 单位： J（ 3）电势能的大小与零点势能的选取有关。通常取无穷远处或大地为电势能的零点（ 4）电势能是标量，符号表示大小3. 静电力做功与电势能变化的关系静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：WABEPAEPB注意：电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。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，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。4求电荷在电场中某点具有的电势能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 点移到电势零点电场力所做的功W的。即 EP=W求电荷在电场中A、 B 两点具有的电势能高低将电荷由 A 点移到 B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在 B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在 B点的电势能。电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定：P19（大地或无穷远默认为零）所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为：EPAW ABqEL AB知识点二：电势差（标量）1定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差也叫电压2定义式：也可这样说，电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟电荷电量的比值，叫做这两点间的电势差，也叫电压。即：，电场中 A、B 两点间的电势差只取决于A、 B两点在电场中的位置，与参考点的选取及被移动的电荷无关，U跟 W、q 无关。3静电力做功与电势差的关系：WABqU AB 或 U ABWAB 。适用于任意电场q4电势差是标量，有正负，无方向正负表示电势的高低而不表示电场中电势差的大小5电势差是由电场本身的性质决定，与初末位置有关，与电场力对电荷做的功无关，与电荷所带电荷量无关与零势点的选取无关提示：电势差可与高度差类比知识点三：电势（标量）通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（ 1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（ 2）公式：E p （与试探电荷无关）q（ 3）单位：伏特（ V）（ 4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。 （电场线指向电势降低的方向）（ 5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择 （大地或无穷远默认为零） ，正号表示该点电势高于零势能点，负号表示该点5电势低于零势能点（ 6）由电场本身条件决定，与该点是否放电荷、电荷电性、电荷量均无关知识点四：电场强度、电势及电势能的关系电势、电势能和电场强度都是用来描述电场性质的物理量，它们之间有着十分密切的联系，但也有很大区别，解题中一定要注意区分，现列表进行比较.（ 1）电势与电势能比较电势电势能 E电1反映电场的能的性质的电荷在电场中某点时所具有的电势能物理量电场中某一点的电势电势能的大小是由点电荷q 和该点电2的大小，只跟电场本身荷 共同决定的有关，跟点电荷q 无关电势差 U 是指电场中两电势能差E 是指点电荷在电场中两3点间的电势之差，点间的电势能之差E=EAEB，U AB，取E=W，取 EB=0， EA=EABB0,则 AU AB456电势沿电场线方向逐渐正电荷（ + q ）：电势能的正负跟电降落，取定零电势点势的正负相同后，某点的电势高于零负电荷（ q ）：电势能的正负跟电者，为正值；某点的电势的正负相反势低于零者，为负值单位 : 伏特单位：焦耳联系： E 电= qU ,WE电q U（ 2）电场强度与电势比较电场强度 E电势1描述电场的力的性质描述电场的能的性质2电场中某点的场强，等于放在该点的电荷所受电场中某点的电势，等于单位正电荷的电场力 F 跟它的电荷由该点移动到的零电势点时的电场力F所做的功，在数值上等于单位正电量 q 的比值，即 Eq， E 在数值上等于单位荷所具有的电势能电荷电受的电场力3矢量标量4单位符号： N/C； V/m单位符号： V（ 1V=1J/C）5联系：在匀强电场中U AB Ed （d 为 A、 B 间沿电场线方向的距离）；电势沿着电场强度的方向降落电势高低的判断6（ 1）电场线法（ 2）做功法（ 3）场源电荷法知识点五：等势面（ 1）定义：电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面.（ 2）特点： a. 等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直；b. 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功； c. 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面；d. 电场线越密的地方，等势面越密 . （ 3）几种常见的等势面如下：知识点六：方法技能一、电场力做功与电势能改变的关系不论正电荷还是负电荷，只要电场力对它做正功，电荷的电势就能减小，减小的电势能转化为其他形式的能；电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加，必有其他形式的能转化为电势能，电场力做多少功，就有多少电势能和其他形式的能发生相互转化.二、电场力做功的计算1. 在电场在将电荷q 由 A 点转移到 B 点时，电场力对电荷q 所做的功为 WABqU ABq( AB ) .2. 电场力做功和电荷移动的具体路径无关，只和被移动电荷的电荷量及初、末位置的电势差有关 .3. 计算电场力做功时，应将q 、 U AB 的数值连同其正负号一起代入进行计算. 若计算出 W 为正值，表示电场力做正功；若计算出 W 为负值，表示电场力做负功，这种方法简便易行，是计算电场力做功时较常用的方法 .考点突破一、电场力做功的特点及求法1. 电场力做功与路径无关，只与初末位置有关 . （类似的有重力、弹力、万有引力，这有一类总称叫保守力）2. 电场力做功的求法：7（ 1）由公式 WABqU AB来计算（ 2）由公式 WFS cos计算，此式只适用于匀强电场，可变形为WqES cos ,为电荷移动位移 S与电场力 qE 的夹角 .（ 3）由电场力做功与电势能的变化关系计算. W AB-EE AE B （ E 表示电势能） .（ 4）由动能定理计算，从W电场力 +W其它力 =Ek 中求 W电场力 .二、比较电荷在电场中两点电势能大小的方法1. 根据场源电荷判断离场源正电荷越近，试探正电荷的电势能越大，试探负电荷的电势能越小；离场源负电荷越近，试探正电荷的电势能越小，试探负电荷的电势能越大.2. 根据电场线的方向判断正电荷顺着电场线方向移动，电势能减小，逆着电场线移动，电势能增大，负电荷相反.3. 根据做功判断无论正负电荷，电场力做正功，电荷从电势能大的地方移向电势能小的地方，电场力做负功时恰好相反 .4. 根据公式判断电荷在电场中某点P 的电热能 Eqp ，将 q,p 的大小，正负代入公式，Ep 的正值越大，电势能越大，负值绝对值越大，电势能越小.5. 根据能量守恒定律判断在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，电势能增加 .三、根据带电粒子的运动轨迹和电场线（或等势面）判断有关问题应注意掌握以下几点1. 带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向.2. 带电粒子所受合力（一般仅受电场力）指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向 .3. 在一段运动中；若合力与速度方向成锐角，则合力做正功；成钝角，合力做负功.第五节电场强度与电势差的关系知识点一：电场强度与电势差的关系一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1. 大小关系 :U AB=Ed. 这就是匀强电场中的电势差与电场强度的关系 , 其中 d 为移动电荷的起始位置沿电场线方向的有效距离 , 即匀强电场中两等势面间的距离 .推导：如图所示匀强电场E 中 AB间距离为 d，电势差为UAB，场强为E把正电荷q 从 A 点移到 B时，电场力qE 所做的功为W = qEd利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W = qUAB，比较这两个式子，可得W = qEd= qUAB，即：U=Ed8在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积如图所示设AD两点间电势差仍为U，设 AD间距离 s，与 AB夹角，将正电荷从 A 移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角，故电场力做功为W=EqScosa， Scosa=d，所以W=EqScosa=Eqd,利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=EScosa=Ed d 为 AB两点间距离，也是 AB所在等势面间距离或者可以说是两点间距离S在场强方向的投影AD说明：（ 1）、 U为两点间电压， E为场强， d 为两点间距离在场强方向的投影（ 2）、由 U= Ed，得 E=U/d，可得场强的另一个单位：V/m1焦/库牛 米1伏 /米11米1牛 /库1库 米所以场强的两个单位伏米，牛库是相等的。（ 4）、此公式只适用于匀强场（ 4） U=Ed关系的应用公式 U=Ed中 d 是沿场强方向两点间距离或两等势面间的距离, 而 U 是这两点间的电势差. 这一定量关系只适用于匀强电场, 变形后 EU , 用它可求匀强电场的场强 , 也可定量分析非匀强电场 .d例 1. 某电场的电场线如图9-4-1所示，过 A、 C 两点的电势分别为a50V , c20V ，那图 9-4-1么 AC连线中点B 的电势b 为（）A等于 35VB。大于 35VC小于 35VD。无法确定解析：因电场线越密场强越大，所以AB 段的场强要比BC段的场强大，因而， U ABE1 AB ， U BCE2BC ， U ABU BC 这里的 E1、E2分别指 AB段、BC段场强的平均值因此ab fbc ，故 2 b pac 。代入数值得b 小于 35V，9等分法计算匀强电场中的电势2.1 在匀强电场中 , 沿任意一个方向上, 电势降落都是均匀的, 故在同一直线上相同距离的两点间的电势差相等. 如果把某两点间的距离等分为几段, 则每段两端点间的电势差等于原电势差的1/n倍 .2.2 已知电场中几点的电势 , 如果要求某点的电势时 , 一般采用 等分法 在电场中找与待求点电势相同的等势点 . 等分法也常用在画电场线的问题中 .2.3. 在匀强电场中 , 相互平行的相等的线段两端点电势差相等, 应用这一点可求解电势.2. 方向关系 : 场强的方向就是电势降低最快的方向.由于电场线跟等势面垂直, 只有沿电场方向, 在单位长度上的电势差最大, 也就是说电势降落最快的方向为电场强度的方向. 但电势降落的方向不一定是电场强度的方向.知识点二、场强与电势的关系1. 场强和电势都是用比值定义的物理量. 它们都仅由电场本身的因素 ( 场源 , 点在电场中的位置 )决定 , 而与检验电荷所受的电场力 , 所具有的电势能 , 所带有的电量的多少和正负 , 甚至与检验电荷是否存在均无关 .2. 场强与电势有本质的差别 . 对电场描述的角度不同 : 场强描述的是电场力的性质而电势描述的则是电场能的性质 ; 场强是矢量 , 对于电场中确定的点场强的大小和方向是唯一的 . 在一般情况下 , 可用正负号分别表示不同方向 . 电势是标量 , 其值的正负表示不同点电势的高低 .3.电势具有相对性. 零电势可以根据研究问题的需要而选取( 通常取无穷远处或大地为零电势),而且只有在零电势确定之后电场中各点才有确定值. 电场强度没有这样的性质.4. 场强和电势在数值上没有必然关系 , 即场强大的地方电势不一定高 ( 如 : 负点电荷形成的电场 ); 场强为零的地方电势不一定为零 ( 如: 静电平衡状态下导体内部 ); 场强相同的地方电势不一定相同 ( 如匀强电场中沿电场线上各点 ); 电势相同的地方场强不一定相同 ( 如非匀强电场中同一等势面上各点 ).5. 场强与电场并非毫无联系 , 场强的大小反映着电势变化的快慢.知识点三、电场强度三个公式的区别物理意义适用范围是电场强度的定适用于一切电义式场是真空中点电荷真空中点电荷场强的决定式形成的电场是匀强电场中场匀强电场强的决定式10第六节示波器的奥秘知识点 1：带电粒子在典型场中的运动形式带电粒子在电场中的运动形式各种各样，由其受力和初速度共同决定1在点电荷电场中：V0E做变加（或减）速直线运动V0E有可能做匀速率圆周运动V 0与E有夹角曲线运动2匀强电场中：V 0 E做匀加（或减）速直线运动V 0 E匀变速曲线运动V 0与E有夹角匀变速曲线运动可见带电粒子在电场中的运动，也是各种各样的都有带电粒子在上述不同电场中，由于它们的受力情况不同以及初速度不同，运动情况就不同带电粒子在电场中可以做直线运动，也可以做曲线运动知识点 2：研究带电粒子在电场中运动的方法1运用牛顿定律研究带电粒子在电场中运动基本思路：先用牛顿第二定律求出粒子的加速度，进而确定粒子的运动形式，再根据带电粒子的运动形式运用相应的运动学规律求出粒子的运动情况2运用动能定理研究带电粒子在电场中运动基本思路；根据电场力对带电粒子做功的情况，分析粒子的动能与势能发生转化的情况，运用动能定理或者运用在电场中动能与电势能相互转化而它们的总和守恒的观点，求解粒子的运动情况知识点 2：带电粒子在电场中的直线运动1带电粒子在电场中的平衡解决这类问题与解决力学中物体的平衡问题方法相同：取研究对象，进行受力分析，注意电场力的方向特点，再由平衡条件列出具体方程求未知量2带电粒子在电场中的加速带电量为 q、质量为 m的带电粒子只受电场力作用，由速度v1 加速至速度 v2，根据动能定理有：11mv12匀强电场中 W=qEd=qU= mv222211mv12在非匀强电场中 W=qU= mv2222式中 U 为初、末两点间的电势差，从能量守恒的角度理解则为，电荷电势能的减少量等于动能的增加量，电荷在电场中电势能和动能的总和保持不变11如：带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）（ 1）若带电粒子在电场中所受合力为零时，即F 0 时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?（ 2）若 F 0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。 ( 变速直线运动 ) ；打入正电荷（右图），将做匀加速直线运动。设电荷所带的电量为q，板间场强为E电势差为U，板距为d,电荷到达另一极板的速度为v, 则电场力所做的功为：WqUqEL粒子到达另一极板的动能为：Ek12 mv 2由动能定理有：qU12 mv2 （或 qEL12 mv2 对恒力）若粒子的加速度不为零提示：当初速度v0=0时，末速度v 的大小只与带电粒子的荷质比和加速电压U有关，而与粒子在电场中的位移无关.知识点 3：带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子（不计重力）以初速v0 垂直于匀强电场方向进入匀强电场区域，则做类平抛运动：1沿初速度方向做匀速直线运动x=v 0tvx=v02沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动当射出电场时t=L/v 0a=F/m=qE/mdvy=at=qul/mdv 0y= 1 at 2= 1quL222mdv 0其中 u 为偏转电场两板间电势差d 为两板12间距离， L 为极板长度3偏转角的正切值tga=v y/v x= quL2mdv 0tga=v y/v x=at/v 0=at 2/v 0t=2y/x该式说明带电粒子好像从入射线的“中央”沿直线射出似的推论 1. 粒子从偏转电场中射出时, 其速度反向延长线与初速度方向交一点, 此点平分沿初速度方向的位移。偏角：，注意到，说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。这一点和平抛运动的结论相同。推论 2. 位移和速度不在同一直线上，且tan =2tan 。知识点 4示波管的原理（ 1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。其核心部分是示波管（ 2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图） 。（ 3）原理：利用了电子的惯性小、荧光物质的荧光特性和人的视觉暂留等，灵敏、直观地显示出电信号随间变化的图线。13（三）小结：1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律研究时，主要可以按以下两条线索展开（ 1）力和运动的关系 牛顿第二定律根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况（ 2）功和能的关系 动能定理根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化，经历的位移等这条线索同样也适用于不均匀的电场2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧（ 1）类比与等效电场力和重力都是恒力，在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比例如，垂直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛，带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度 g 值的变化等（ 2）整体法 ( 全过程法 )电荷间的相互作用是成对出现的，把电荷系统的整体作为研究对象，就可以不必考虑其间的相互作用电场力的功与重力的功一样，都只与始末位置有关，与路径无关它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化，从电荷运动的全过程中功能关系出发 ( 尤其从静止出发末速度为零的问题 ) 往往能迅速找到解题入口或简化计算电容1、电容器（ 1）构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。（板书）（注意：两物体是导体，但相隔很近彼此绝缘不导通。电容器的导体间可以填充绝缘物质 电解质。 常见的是平行板电容器） ( 提问电容器的构造是怎么样的呢？)表示电容器的符号。（ 1）固定电容器，其电容C是不变的（ 2）电解电容器，有“+”“-”极之分（ 3）可变电容器，一般是改变两绝缘片的正对面积来改变电容（2）电容器的充电、放电( 那么电容器有什么功能呢？可以充放电)充电过程定义： 电流流向正极板的过程叫做充电过程特点：（板书画图）：1）充电电流方向：为逆时针方向，电流由大到小（电流流向正极板）2）电容器所带电荷量Q：所带电荷量增加，两极板14始终带等量异种电荷，其中任一极板所带电荷量的绝对值，叫做电容器所带的电容。3）电容器两极板间的电压U： U不断升高，由E=U/d 知E 增大。充电结束后，电容所在电路无电流，且电容器两极板电压与充电电压相等4）能量转化特点：电容器从电源中获得的能量称为电场能，因此能量转化形式为电能转化为电场能，能量的本质没有变放电过程定义：电流流向负极板的过程叫做放电1 ）充电电流方向：为顺时针方向，电流由小到大（电流流向负极板）2 ）电容器所带电荷量 Q：所带电荷量不断减少3）电容器两极板间的电压U：电压不断降低，场强减弱4）能量转化特点：电场能转化为其他形式的能（可以是电能、机械能或热能等）2、电容（重点）与水容器类比后得出。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C 一定情况下， Q=CU， Q正比于 U。（注意：缸盛水的本领，由水缸本身决定，与水缸是否有水无关。电容器是容纳电荷的“容器”，电容器容纳电荷的本领与两极板的电压、电荷量有关吗？）定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容。公式： CQ 或 CQ /UU单位：法拉（ F）还有微法（F）和皮法（ pF） 1F=10 -6 F=10-12 pF电容的物理意义: 电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的, 与电容器是不是带电无关.（ 4）说明1）电容器是一种仪器，而电容是一个物理量，表征电容器容纳电荷的本领2）电容器的电荷量是一个极板上所带电荷量的绝对值3）电容是用比值定义法定义的，本章学过的电厂强度E、电势，都是用比值定义的物理量。电容 CQ ，但不能说电容 C 与 Q成正比、与 U 成反比，电容 C由电容器本身的性U质决定，与Q、 U 的大小无关。如一个大小为10 6 F 的电容器，无论是在充电状态还是在两极板间电压为零的状态时，该电容都为10 6F4）电荷量Q=CU，电荷量随电压的升高而增大，与电压成正比5）电荷量随电压的变化规律图为（板书）3、研究平行板电容器的电容的决定因素15（ 1）试验方法：控制变量法，即一个物理量发生改变时（ 2）认识静电计1）静电计是在验电器的基础上制成的, 用来测量电势差. 把它的金属球与一个导体相连, 把它的金属外壳与另一个导体相连, 即电容器上的电势差等于静电计上所指示的电势差U。从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.2）静电计本身也是一个电容器，但静电计容纳电荷的本领很弱，及电容C 很小，当带电电容器与静电连接时，可认为静电计上的电荷量保持不变现象 : 可以看到 :保持 Q和 d 不变， S 越小 , 静电计的偏转角度越大 , U越大 , 电容 C越小；保持 Q和 S 不变， d 越大，偏转角度越小， C 越小 .保持 Q、 d、 S 都不变 , 在两极板间插入电介质板, 静电计的偏转角度并且减小,电势差 U越小电容 C 增大 .（ 3）结论 : 平行板电容器的电容C 与介电常数成正比, 跟正对面积 S 成正比 , 跟极板间的距离 d 成反比 .4. 平行板电容器的电容（ 1）平行板电容器的两极板间使真空时的决定式：真空SC4 kd（ 2）两极板间充满同种介质时Cr Cr S4 kd（ 3）C 与 S、 d 、r 都有关5、动态变化的两种基本情况(1) 认清分析的前提是 Q与 U 中的哪个量是恒定不变：一是电容器两极板间的电势差U保持不变（与电源连接）；二是电容器所带电量Q保持不变 ( 与电源断开 ).(2) 用决定式(3) 由定义式C S 判断电容 C 的变化趋势 .4 kdCQ 判断 Q与 U中会发生变化的那个量的变化趋势.U(4)由EU (常用于 U不变时 )或 EQ ( 常用于 Q不变时 ) 分析场强的变化 .( 因为dSEUQ4 kQ ,所以 EQ )dCdSS二、平行板电容器两极之间场强的两个公式1. 已知平行板电容器两极板间的距离d 和两极板之间的电压U,可用 EU 计算两极板间的场强 .d2.由CQ 和 CS 求出 U,再代入 EU , 可得平行板电容器两极板间的场强为4kQU4 kddE, 内部场强不会变化 . 这表明孤立的电容器在极板彼此远离或靠近过程中S16三、额定电压和击穿电压（ 1）额定电压：电容器长期工作时所能承受的电压，比击穿电压要低，电容器上一般都表明电容和额定电压的数值（ 2）击穿电压：加在电容器上的电压不能超过某一限度，超过这个限度，电容器就会被击穿。电容器的工作电压要低于击穿电压。17
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