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《电势差与电场强度的关系平行板电容器

电势差与电场强度的关系复习 知识梳理: (1)电势与电势能比较: 电势φ 电势能ε 1 反映电场能的性质的物理量 荷在电场中某点时所具有的电势能 2 电场中某一点的电势φ的大小,只跟电场本身有关,跟点电荷无关 电势能的大小是由点电荷q和该点电势φ共同决定的 3 电势差却是指电场中两点间的电势之差,ΔU=φA-φB,取φB=0时,φA=ΔU 电势能差Δε是指点电荷在电场中两点间的电势能之差Δε=εA-εB=W,取εB=0时,εA=Δε 4 电势沿电场线逐渐降低,取定零电势点后,某点的电势高于零者,为正值.某点的电势低于零者,为负值 正点荷(十q):电势能的正负跟电势的正负相同 负电荷(一q):电势能的正负限电势的正负相反 5 单位:伏特 单位:焦耳 6 联系:ε=qφ,w=Δε=qΔU (2)电场强度与电势的对比 电场强度E 电势φ 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正点电荷所受的电场力F跟正点电荷电荷量q的比值·E=F/q,E在数值上等于单位正电荷所受的电场力 电场中某点的电势等于该点跟选定的标准位置(零电势点)间的电势差,φ=ε/q,φ在数值上等于单位正电荷所具有的电势能 3 矢量 标量 4 单位:N/C;V/m V(1V=1J/C) 5 联系:①在匀强电场中UAB=Ed (d为A、B间沿电场线方向的距离). ②电势沿着电场强度的方向降落 公式E=U/d的理解与应用 (1)公式E=U/d反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知,电场强度的方向就是电势降低最快的方向. (2)公式E=U/d只适用于匀强电场,且d表示沿电场线方向两点间的距离,或两点所在等势面的范离. (3)对非匀强电场,此公式也可用来定性分析,但非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为一定值时,那么E越大处,d越小,即等势面越密. 八、电容器的电容 一、电容、电容器、静电的防止和应用 电容器:是一种电子元件,构成:作用:容纳电荷;电路中起到隔直通交(高频);充、放电的概念。 电容: 容纳电荷本领,是电容器的基本性质,与是否带电、带电多少无关。 1.定义:C=电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值叫做电容器的电容.C=Q/U (比值定义) 2.说明: ① 电容器定了则电容是定值,跟电容器所带电量及板间电势差无关.② 单位:法库/伏 法拉F,μf pf 进制为106 ③ 电容器所带电量是指一板上的电量. ④ 平行板电容器C=.ε为介电常数,常取1, S为板间正对面积,不可简单的理解为板的面积,d为板间的距离. ⑤ 电容器被击穿相当于短路,而灯泡坏了相当于断路。 ⑥ 常用电容器: 可变电容、固定电容(纸介电容器与电解电容器). ⑦ C=ΔQ/ΔU 因为U1=Q1/C.U2=Q2/C.所以C=ΔQ/ΔU ⑧ 电容器两极板接入电路中,它两端的电压等于这部分电路两端电压,当电容变化时,电压不变;电容器充电后断开电源,一般情况下电容变化,电容器所带电量不变. 二、平行板电容器问题的分析(两种情况分析) 两类动态问题分析比较 (1)第一类动态变化:两级板间电压U恒定不变 ?→ (2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q恒定不变 ?→ 典型例题 : 例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低到1/3,此电容器的电容量 μF,电容器原来的带电荷量是 C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是 μF. 例2:当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则 ( ) A.电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变 B.电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变 C.电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍 D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍 例3对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( ) A.将两极板的间距加大,电容将增大 B.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小 C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大 D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大 例4连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,则( ) A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电荷量Q变大 C.电容器两极板间的电势差U变大 D.电容器两极板间的电场强度E变大 例5 如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两板间的一质量

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