【正文】 d↑→ S↑→ E(＝U/d)↓ E(＝U/d)不變②平行板電容器充電后兩極板與電源斷開，U、C、Q、E怎樣隨d、S變化Q不變 C↓ C↓S↓→d↑→ U(＝Q/C)↑ U(＝Q/C)↑ E＝＝＝，保持不變 E＝＝＝ 小結(jié)兩種不同變化K電容器和電源連接如圖，改變板間距離、改變正對面積或改變板間電解質(zhì)材料，都會改變其電容，從而可能引起電容器兩板間電場的變化?？偨Y(jié)：一般來說，電容器的電容是由兩個導(dǎo)體的大小和形狀，兩個導(dǎo)體的相對位置及極板間的電介質(zhì)決定的。常用單位：微法(μF)和皮法(pF) 1 F＝106μF＝1012pF平行板電容器的電容(1)平行板電容器兩塊平行且相互絕緣的金屬板構(gòu)成的電容器，叫做平行板電容器。③物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，由電容器本身決定。或等于使電容器兩極板間電勢差增加1V時所需的電荷量。(2)電容①定義：電容器所帶電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。放電：電場能→其他形式能。充電：電源能量→電場能。（八） 電容器 電容電容器(1)電容器任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，組成一個電容器。5．靜電屏蔽 (1)靜電屏蔽導(dǎo)體殼(金屬網(wǎng)罩)能保護它所包圍的區(qū)域，使這個區(qū)域不受外電場的影響或接地導(dǎo)體殼內(nèi)的場強不影響外部的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。注意兩點：（1）用導(dǎo)線接地或用手觸摸一下導(dǎo)體可把導(dǎo)體和地球看成一個大導(dǎo)體。孤立的帶電體和處于電場中的感應(yīng)導(dǎo)體，處于靜電平衡狀態(tài)時，其特征：（1）導(dǎo)體內(nèi)部場強處處為零，沒有電場線（疊加后）；（2）整個導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面；（3）導(dǎo)體外部的電場線與導(dǎo)體表面垂直，表面場強不一定為零；（4）對孤立導(dǎo)體，凈電荷分布在外表面，且表面上的電荷分布于表面彎曲半徑有關(guān)，尖端部分電荷密度大，該處的場強也大。發(fā)生靜電感應(yīng)時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷受到電場力作用而定向移動，使導(dǎo)體中的正負(fù)電荷重新分布，當(dāng)產(chǎn)生感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場和原場強在導(dǎo)體內(nèi)部疊加為零時，自由電子停止定向移動，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。③在勻強電場中，任意一條直線上的電勢都是均勻變化，任意兩條平行等長線段兩端點的電勢差相等。電勢差與電場強度的數(shù)值關(guān)系U＝Ed在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。 （六） 電勢差與電場強度的關(guān)系電勢差與電場強度的方向關(guān)系，在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢。僅在電場力作用下，原來靜止的正電荷由高電勢點向低電勢點移動，負(fù)電荷則相反，在特殊條件下，帶電粒子的運動軌跡可以和電場線重合。（4）場強與電勢的關(guān)系：場強的方向是電勢降落最快的方向，場強的大小標(biāo)志著沿著電場線方向電勢降落的快慢，場強數(shù)值和電勢數(shù)值無直接關(guān)系。（2）電場線與電勢的關(guān)系：沿著電場線方向電勢越來越低；（3）電場線與等勢面的關(guān)系：電場線越密的地方，等勢面越密，電場線與該處的等勢面垂直，且從高電勢等勢面指向低點勢等勢面。靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的又一特點處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體，其表面為一個等勢面。(3) 等差等勢面――相鄰的等勢面的電勢差相等等差等勢面越密的地方，電場越強，場強越大；相鄰的等差等勢面移動同一個電荷電場力做功相等20100(4) 閉合、等勢面不相交，不同電勢的等勢面在空間不能相交，同一電勢的等勢面一般也不相交。電荷從一個等勢面上的任一點移到另一個等勢面上的任一點，電勢能的變化量相同，電場力做的功相同。幾種典型電場的等勢面(1)點電荷電場中的等勢面，是以電荷為球心的一簇球面；(2)等量異種點電荷電場中的等勢面，是兩簇對稱曲面；(3)等量同種點電荷電場中的等勢面，也是兩簇對稱曲面；(4)勻強電場中的等勢面，是垂直于電場線的一簇平面。⑥場強的方向就是電勢降低最快的方向。電場強度E與電勢無直接關(guān)系④同一試探電荷在場強E大處F大，但正電荷在大處，電勢能ε才大，而負(fù)電荷在大處，電勢能ε反而小。電場強度E大的地方電勢不一定高。電勢的正負(fù)有大小的含義，而電場強度的正負(fù)表示方向，并不表示大小。去B＝0時，A＝U電勢能差是指點電荷在電場中兩點間的電勢能之差=εAεB，=W，取εB=0時，εA=4電勢沿電場線逐漸下降，取定零電勢點后，某點的電勢高于零者，為正值；某點的電勢高于零者，為負(fù)值正電荷（+q）：電勢能正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同，負(fù)電荷（－q）：電勢能正負(fù)跟電勢的正負(fù)相反5單位：伏特單位：焦耳6聯(lián)系： ε＝q W==qU（3）電勢與電場強度的關(guān)系①電勢反映電場能的性質(zhì)，而電場強度反映電場力的特性。（2）電勢能、電勢具有相對性，與零電勢的選取有關(guān)；電勢能的改變、電勢差具有絕對性，與零電勢的選取無關(guān)。注意：電勢正負(fù)號是表示大小的。(4)根據(jù)電場力做功判斷：正電荷在電場力作用下移動時，電場力做正功，電荷有高電勢處移到低電勢處；電場力做負(fù)功，電荷有低電勢處移到高電勢處。 判斷電勢的高低：（1）設(shè)法畫出電場線的方向，利用電場線方向判斷：同一條電場線上，沿著電場線的方向電勢降低。 (3)電勢能的數(shù)值EA＝qφA電荷在電場中某點的電勢能，在數(shù)值上等于把電荷從該點移動到電勢能為零處電場力所做的功。①把正電荷從高電勢處移到低電勢處時，電場力做正功，電勢能減少；②把正電荷從低電勢處移到高電勢處時，電場力做負(fù)功，電勢能增加；③把負(fù)電荷從高電勢處移到低電勢處時，電場力做負(fù)功，電勢能增加；④把負(fù)電荷從低電勢處移到高電勢處時，電場力做正功，電勢能減少；20利用推斷：正電荷在電勢越高的地方電勢能越大，負(fù)電荷在電勢越低的地方，電勢能越大；c、結(jié)合運動軌跡分析有關(guān)問題：分析方法：先畫出入射點的軌跡曲線，即畫出初速度v的方向。而正電荷逆著電場線移動或負(fù)電荷沿著電場線移動，電場力均做負(fù)功，故電勢能增大。b、判斷電勢能變化的方法：10 利用電場力做功的正負(fù)來判斷：不管是正電荷還是負(fù)電荷，電場力對電荷做正功，電勢能總是減小，電場力做負(fù)功，電勢能總是升高。電勢能的增減可從物理意義上分析得出。電勢能(1)電勢能電荷在電場中具有的能，稱之為電勢能。(4)物理意義電勢是描述電場中一點的能的性質(zhì)的物理量。電勢是相對量，電場中某點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)，電場中某點的電勢的數(shù)值是相對的。電勢(1)電勢（點電荷的電勢φ= kQ/r）電場中某點的電勢，等于該點與零電勢間的電勢差，在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移到參考點（零電勢點）時電場力所做的功。⑤電勢差是標(biāo)量電勢差是標(biāo)量，兩點間電勢差可以是正值也可以是負(fù)值。④單位：在國際單位制中，電勢差的單位是伏特，簡稱伏，符號是V。與零點勢的選取無關(guān)。②公式 UAB＝=A－B=－（B－A）(量度式) 或者WAB＝qUAB③物理意義電勢差反映了電場本身兩點的能的性質(zhì)。(2)電勢差①電勢差電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量q的比值，叫做A、B兩點間的電勢差。(2)勻強電場電場線分布的特點勻強電場的電場線是平行、等距、同向的平行直線。⑦．沿電場線方向電勢逐漸降低, 但場強不一定減小，電場線由高的等勢面指向低的等勢面。⑤靜電場中任意兩條電場線也不相切；若兩條電場線相切，則表示切點處的場強趨近于無窮大，這在實際中是不可能發(fā)生的，故任意兩條電場線都不相切。②等量異種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強相同；等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點對稱處的場強大小相等、方向相反。（5）等量異種電荷與等量同種電荷連線和中垂線上場強的變化規(guī)律：①等量異種電荷連線上中點場強最小但不為零，中垂線上中點場強最大；等量同種電荷連線上中點場強最小且為零。(2)電場線的實驗?zāi)M電場線是為形象描述電場而引入的假想的有向曲線，不是電場里實際存在的線，并不客觀存在。（三）電場線：在電場中畫一組曲線，使曲線上各點切線的方向都跟該點的場強的方向一致，即跟該點的正電荷的受力的方向一致，這樣的曲線叫電場線。其中d是a、b兩點的兩個等勢面的垂直距離。這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。③公式的含義不同＋Q1PE1－Q2EE2E＝為量度式，不能得出E與F成正比，E與q成反比；E = 為真空中點電荷場強的決定式，E與Q成正比，E與r2成反比。問題討論：在以點電荷為球心的球面各點的場強是否相同？(2)E＝與E = 的比較 ①適用條件不同E＝適用于任何靜電場，E = 只適用于真空中點電荷的電場。由此進一步證明：確定電場中的確定點，其場強無論大小，還是方向都是確定的，跟此點有無電荷、電荷的電荷量、電荷的電性、所受電場力等均無關(guān)。Q為場電荷的電量，r為電場中研究點到Q的距離，均為電場本身的物理量。將F代入場強的定義式得：檢驗電荷場源電荷式中k＝109N(1)真空中點電荷的場強①真空中點電荷場強公式真空中兩個點電荷Q、q ，Q為場電荷，q為試探電荷，設(shè)兩者之間的距離為r。場強的表達式：（1）E = 是定義式，適用于任何電場，E與q無關(guān)，只取決于電場本身，E的方向規(guī)定為正電荷受到的電場力方向。⑤電場強度的物理意義公式E＝是式，E可用公式計算，但不是由它決定的，不能說E與F成正比，與q成反比。④場強的單位在國際單位制中，場強的單位是伏每米，符號V/m，1N/C＝1V/m。 ③場強的大小和方向電場強度是反映電場本身力的性質(zhì)的物理量，有大小和方向，是矢量。在物理學(xué)中，常常用比值定義一個物理量，用來表示形容對象的某種性質(zhì)，如密度、速度等。放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。b．體積充分小試探電荷的體積要充分小，相對于場電荷要能被看作點電荷，這樣便于用來研究電場中各點的情況。②試探電荷必須滿足的條件a．電量充分小試探電荷的電量應(yīng)當(dāng)充分小，放入至后，不致影響原來要研究的電場。電荷A電荷A的電場電荷B電荷B的電場產(chǎn)生產(chǎn)生施力施力兩個電荷間的相互作用力是通過電場發(fā)生的：電荷A對電荷B的作用，實際上是電荷A的電場對電荷B的作用；電荷B對電荷A的作用，實際上是電荷B的電場對電荷A的作用，如下圖所示。來源：①只要有電荷的存在，無論如何，在它們的周圍都會產(chǎn)生電場，電場是由電荷決定的。電荷之間的相互作用是通過電場來發(fā)生的。是電荷相互作用的媒介。當(dāng)帶電體的線度比起相互作用的距離小很多，不考慮大小和電荷的具體分布時，帶電體可視為點電荷。任一帶電體都可看成是由許多點電荷組成的。點電荷將實際的帶電體抽象成一個帶電的點，是一種理想模型，實際上是不存在的。在中學(xué)物理中，在一定條件下，可不考慮這些因素的影響，這時將帶電體看作點電荷。對于微觀的帶電粒子，它們間的庫侖力要比萬有引力大得多。但兩者是有的。庫侖定律在r=1015～107m的范圍內(nèi)有效。e．在庫侖定律中，當(dāng)r→0時，兩個電荷間的作用力F→∞，這是沒有物理意義的。c．各物理量均取國際制單位。(介紹記憶的方法：“二重九”)③方向rQ1Q2作用力的方向在它們的連線上，再根據(jù)同性相斥，異性相吸進一步確定。F、2，r均取國際單位，由實驗測得：k＝109N電荷間這種相互作用的電力，叫做靜電力或庫侖力。＝1011C/kg：（法國）①內(nèi)容真空中兩個點電荷之間相互作用的電力 ，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。電子電荷量e和電子質(zhì)量me之比，叫電子的比荷。(凈電荷：導(dǎo)體中正負(fù)電荷中和后所剩余的電荷)e的這個數(shù)值最早是美國科學(xué)家密立根用實驗測得的。元電荷(1)元電荷電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，電荷量e＝10－19C，經(jīng)過大量實驗證明，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量e或者是電荷量e的整數(shù)倍。B ＋－ AC－ A＋B ＋兩個同樣的小球接觸，將等分其共有電量。b．感應(yīng)起電（一個不帶電的導(dǎo)體中的正、負(fù)電荷在帶電體周圍電場的作用下分開，即電荷從導(dǎo)體中一部分轉(zhuǎn)移到另一部分的現(xiàn)象） （無論用手觸摸A端還是B端，因A、B接觸時她們是一個整體且電勢大于零，所以大地上的自由電子在電場力作用下向高電勢的AB移動，結(jié)果使AB導(dǎo)體帶上負(fù)電）靜電感應(yīng)的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。常見的起電方法有：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電a．摩擦起電用摩擦的方法可以使物體帶電。通常正電荷的電荷量用正數(shù)表示，負(fù)電荷的電荷量用負(fù)數(shù)表示。1C＝1A②電荷量電荷的多少，叫做電荷量。 十、電場知識網(wǎng)絡(luò)：（一）電荷 庫侖定律電荷 電荷守恒(1)電荷①自然界中只存在兩種電荷自然界中只存在兩種電荷：正電荷，負(fù)電荷。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。單位：庫侖，簡稱庫，符號是C。s。③使物體帶電的方法及其實質(zhì)，起電的過程實際上是使物體中的正、負(fù)電荷分開、轉(zhuǎn)移的過程。摩擦起電的實質(zhì)：不是創(chuàng)造了電荷，而是使自由電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。導(dǎo)體仍呈不帶電的狀態(tài)。(2)電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變，這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。