电场与电场强度的关系以及电容器讲课讲稿
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∵ 电场力做负功，∴ 电势能增加，且△qUqEd
4．如图所示，一个动能为Ek的电子垂直于A 板从小孔 C 进入匀强电场，能达到的最大距离为 2/3d ，设电子电量 为e，A 板接地，则 B 板电势为 V．
• 提示：设匀强电场的场强为E，根据动能定理W△Ek知
eE32dEk
∴ E3Ek/2ed
UAB
1焦/库 1牛•米 1伏/米————————牛/库
1米 1库•米 即“伏/米”和“牛/库”是相等的
例题．如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场 强方向平行，bc与场强方向成60角，ab4cm， bc10cm，将一个带电量为 2108C 的电荷从 a 移到 b 时，电场力做功4106J，则将此电荷从 b 移到 c 电场 力做功_____J，ac 间电势差为_____V．
C减小。 d减小时，U减小，根据CQ/U ，可分析出C增大。
说明 C 1/d
• 实验现象 b）改变两板正对面积S，可观察到
• S 增大时，指针偏角变小； • S减小时，指针偏角变大。 • 分析： S增大，Q不变，U减小，根据CQ/U，说明C增大，
S减小，Q不变，U增大，根据CQ/U，说明C减小。
•说明 CS
• 答案：5106，450 • 分析：根据电势差定义UW/q，可求出ab两点之间
的电势差，Uab Wab /q 200V； 又根据匀强电场电势差与场强的关系式UEd，则： Uab ：Ubcdab：dbc 可得： UbcUab (bc·cos60)/ab250V 将此电荷从 b 移到 c 电场力做功 Wbcq Ubc5106J ac 间电势差UacUab + Ubc450V
• 从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低 • 但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为
场强方向 1、场强的方向是指向电势降低最快的方向
2、匀强电场场强与电势差的关系
如图，设AB间距离为d，电势差为U，场强为E。 把正电荷q从A点移到B时，电场力所做的功 为 WFsqEd 利用电势差和功的关系，这个功又可求得为
Ed
3Ek 2e
∵ UA0 ∴ UB3Ek/2e 答案：3Ek/2e
5．图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个
顶点．已知A、B、C三点的电势分别为UA15V，
UB3V，UC 3V．由此可得UD
V．
• 提示： 匀强电场方向未知，但AB与DC平行且等长，AB、DC 在电场线方向上投影必等长，由UE·d 可知 UABUDC，所以 D点电势为9V．
2、关于静电场的说法中正确的是 [ ] A．在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的
距离成正比 B．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向 C．电荷在等势面上移动时不受电场力 D．若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，
而动能不一定增加
答案：D
3．如图所示，在场强为E 的匀强电场中，有一个带电 量为q 的负电荷，从A点移到B点，设A、B连线与电场 线平行，A、B间距离为d，则可知此电荷在B点的电势 能比在A点的电势能 （ ） A．增加了qEd B．减少了 qEd C．增加了 qE/d D．减少了 qE/d 答案：A
• 解（1） CQ610 11110 1(2F) U 60
（2）对同一电容器，电容是常数，故 C11012F
（3）由电容的意义，可知 C Q U
故 ΔQC·ΔU21012（C）
2、平行板电容器的电容： （1）构成：两块平行相互绝缘金属板构成的电容器。
（2）电容公式 C Q
Q
=
U U
注意：Q是某一极板所带电量的绝对值。
WqU 比较这两个式子，可得 WqEdUq 即 UEd 或 EU/d
• 即：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于 场强和这两点间距离的乘积。
• 注意： （1）公式 UEd 只适用于匀强电场的计算； （2）公式中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。
3．由 EU/d 可得到场强的另一个单位：V/m
答案：9
Байду номын сангаас
第八节 电容器 电容
一、电容器 • 整个装置具有储存电荷的功能
1、 构成：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成 一个电容器，能够贮藏电量和能量。 两个导体称为电容的两极。
2、 电容器的充放电 ①充电：使电容器两极带异号电荷的过程。
充电过程中其它形式的能转化为电能。
②放电：使电容器两极失去所带电荷(正负电荷中和)。 放电过程中电场能转化为其它形式的能
（3）影响平行板电容器电容的因素 • 演示实验： • 实验说明： • 静电计的作用： 显示电容器两极板间电压； • 给电容器充电完毕后，断开极板与起电机连
线，电容器所带电量Q不变。
• 实验现象 a）改变电容器两极板间距离
• 板间距增大时，静电计指针偏角变大， • 板间距减小时，静电计指针偏角减小。 • 分析：d增大，Q不变，U增大，根据 CQ/U， 可分析出
• 电容器能够容纳电荷的多少与什么有关呢？ • 类比于柱形水容器
二、电容
1、电容
• ①定义：电容器所带的电量与两极板电势差之比叫电
容器的电容。
• 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
②定义式：C Q U
Q
=
U
由C Q
可得 QCU，
U
即在C一定情况下，Q正比于U。用图像表示，Q-U 函数为正比例函数。
③单位：法拉（F） 1F1C／V 常用单位有微法（μF），皮法（pF） 1F106μF1012pF
例题1： 一个电容器所带电量为61011C，其两极板间 的电压为60V，求： （1）它的电容是多少？ （2）若使它的电量减少一半，它的电容是多少？ （3）若使它两极间的电压增加2V，应增加多少电量？
• 实验现象 c）固定两板位置不变，把电介质板插入，可观察到
• 电介质板进入过程中，静电计指针偏角变小。
电势差与电场强度 的关系 电容器
高二物理
主讲教师：王华
第七节 电势差与电场强度的关系
• 场强是跟电场对电荷的作用力相联系的 • 电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的 • 它们都是描述电场性质的物理量。 • 我们以匀强电场为例分析它们的关系
• 分析：沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电 势越来越低
4．如图所示，一个动能为Ek的电子垂直于A 板从小孔 C 进入匀强电场，能达到的最大距离为 2/3d ，设电子电量 为e，A 板接地，则 B 板电势为 V．
• 提示：设匀强电场的场强为E，根据动能定理W△Ek知
eE32dEk
∴ E3Ek/2ed
UAB
1焦/库 1牛•米 1伏/米————————牛/库
1米 1库•米 即“伏/米”和“牛/库”是相等的
例题．如图所示的匀强电场中有a、b、c三点，ab与场 强方向平行，bc与场强方向成60角，ab4cm， bc10cm，将一个带电量为 2108C 的电荷从 a 移到 b 时，电场力做功4106J，则将此电荷从 b 移到 c 电场 力做功_____J，ac 间电势差为_____V．
C减小。 d减小时，U减小，根据CQ/U ，可分析出C增大。
说明 C 1/d
• 实验现象 b）改变两板正对面积S，可观察到
• S 增大时，指针偏角变小； • S减小时，指针偏角变大。 • 分析： S增大，Q不变，U减小，根据CQ/U，说明C增大，
S减小，Q不变，U增大，根据CQ/U，说明C减小。
•说明 CS
• 答案：5106，450 • 分析：根据电势差定义UW/q，可求出ab两点之间
的电势差，Uab Wab /q 200V； 又根据匀强电场电势差与场强的关系式UEd，则： Uab ：Ubcdab：dbc 可得： UbcUab (bc·cos60)/ab250V 将此电荷从 b 移到 c 电场力做功 Wbcq Ubc5106J ac 间电势差UacUab + Ubc450V
• 从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低 • 但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为
场强方向 1、场强的方向是指向电势降低最快的方向
2、匀强电场场强与电势差的关系
如图，设AB间距离为d，电势差为U，场强为E。 把正电荷q从A点移到B时，电场力所做的功 为 WFsqEd 利用电势差和功的关系，这个功又可求得为
Ed
3Ek 2e
∵ UA0 ∴ UB3Ek/2e 答案：3Ek/2e
5．图中，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个
顶点．已知A、B、C三点的电势分别为UA15V，
UB3V，UC 3V．由此可得UD
V．
• 提示： 匀强电场方向未知，但AB与DC平行且等长，AB、DC 在电场线方向上投影必等长，由UE·d 可知 UABUDC，所以 D点电势为9V．
2、关于静电场的说法中正确的是 [ ] A．在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的
距离成正比 B．在匀强电场中，电势降低的方向就是场强的方向 C．电荷在等势面上移动时不受电场力 D．若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，
而动能不一定增加
答案：D
3．如图所示，在场强为E 的匀强电场中，有一个带电 量为q 的负电荷，从A点移到B点，设A、B连线与电场 线平行，A、B间距离为d，则可知此电荷在B点的电势 能比在A点的电势能 （ ） A．增加了qEd B．减少了 qEd C．增加了 qE/d D．减少了 qE/d 答案：A
• 解（1） CQ610 11110 1(2F) U 60
（2）对同一电容器，电容是常数，故 C11012F
（3）由电容的意义，可知 C Q U
故 ΔQC·ΔU21012（C）
2、平行板电容器的电容： （1）构成：两块平行相互绝缘金属板构成的电容器。
（2）电容公式 C Q
Q
=
U U
注意：Q是某一极板所带电量的绝对值。
WqU 比较这两个式子，可得 WqEdUq 即 UEd 或 EU/d
• 即：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于 场强和这两点间距离的乘积。
• 注意： （1）公式 UEd 只适用于匀强电场的计算； （2）公式中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。
3．由 EU/d 可得到场强的另一个单位：V/m
答案：9
Байду номын сангаас
第八节 电容器 电容
一、电容器 • 整个装置具有储存电荷的功能
1、 构成：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成 一个电容器，能够贮藏电量和能量。 两个导体称为电容的两极。
2、 电容器的充放电 ①充电：使电容器两极带异号电荷的过程。
充电过程中其它形式的能转化为电能。
②放电：使电容器两极失去所带电荷(正负电荷中和)。 放电过程中电场能转化为其它形式的能
（3）影响平行板电容器电容的因素 • 演示实验： • 实验说明： • 静电计的作用： 显示电容器两极板间电压； • 给电容器充电完毕后，断开极板与起电机连
线，电容器所带电量Q不变。
• 实验现象 a）改变电容器两极板间距离
• 板间距增大时，静电计指针偏角变大， • 板间距减小时，静电计指针偏角减小。 • 分析：d增大，Q不变，U增大，根据 CQ/U， 可分析出
• 电容器能够容纳电荷的多少与什么有关呢？ • 类比于柱形水容器
二、电容
1、电容
• ①定义：电容器所带的电量与两极板电势差之比叫电
容器的电容。
• 电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
②定义式：C Q U
Q
=
U
由C Q
可得 QCU，
U
即在C一定情况下，Q正比于U。用图像表示，Q-U 函数为正比例函数。
③单位：法拉（F） 1F1C／V 常用单位有微法（μF），皮法（pF） 1F106μF1012pF
例题1： 一个电容器所带电量为61011C，其两极板间 的电压为60V，求： （1）它的电容是多少？ （2）若使它的电量减少一半，它的电容是多少？ （3）若使它两极间的电压增加2V，应增加多少电量？
• 实验现象 c）固定两板位置不变，把电介质板插入，可观察到
• 电介质板进入过程中，静电计指针偏角变小。
电势差与电场强度 的关系 电容器
高二物理
主讲教师：王华
第七节 电势差与电场强度的关系
• 场强是跟电场对电荷的作用力相联系的 • 电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的 • 它们都是描述电场性质的物理量。 • 我们以匀强电场为例分析它们的关系
• 分析：沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电 势越来越低