歡迎進入物理課堂 第一章 第6 7節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 知識點一 知識點二 知識點三 考向一 考向三 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 考向二 3 平行板電容器的電容與兩板的正對面積S 板間距離d 板間電介質有關 4 靜電的應用 靜電屏蔽 靜電噴漆 靜電除塵 靜電復印等 靜電的危害 雷鳴閃電 火花放電 靜電放電引起的電磁干擾等 自學教材 1 電容器 1 定義 由兩個彼此又互相的導體組成 2 平行板電容器 結構 由兩塊的平行金屬板組成 帶電特點 兩板帶電荷 分布在兩板相對的內側 某一極板所帶電荷量的規(guī)定為電容器的帶電荷量 絕緣 靠近 彼此絕緣 等量異種 絕對值 3 電容器的充 放電過程 充電 指使電容器帶電的過程 充電電流流向 充電后兩極板帶等量異種電荷 放電 指使充電后的電容器失去電荷的過程 放電電流流向 充 放電過程中的能量變化 電容器充電后 電容器中就儲存了電能 將電容器兩極連接 異種電荷通過放電中和 儲存的電能就釋放出來 轉化為其他形式的能量 例如發(fā)光 發(fā)熱等 正極板 負極板 儲存電荷 C V 10 6 10 12 重點詮釋 1 電容器的充 放電過程 圖1 6 1 1 對電容C Q U 以下說法正確的是 A 電容器充電荷量越大 電容增加越大B 電容器的電容跟它兩極所加電壓成反比C 電容器的電容越大 所帶電荷量就越多D 對于確定的電容器 它所充的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變 解析 電容器的電容是由電容器本身的因素決定的 與電容器的帶電荷量Q和兩極間的電壓無關 所以D對 答案 D 自學教材 1 實驗探究 平行板電容器的電容與哪些因素有關 1 方法 采取法 在電容器帶電荷量Q不變的情況下 只改變電容器的極板正對面積S 板間距離d 板間電介質的介電常數 中的一個量 2 靜電計電勢差的意義 由于靜電計的金屬球與其中一個極板相連 兩者電勢相等 靜電計的金屬外殼與另一個極板相連 或同時接地 兩者電勢相等 所以靜電計的電勢差實質上也反映了的電勢差的大小 控制變量 電容器兩極板間 2 常用電容器 1 分類 按電介質分 電容器 電容器 陶瓷電容器 電容器等 按是否可變分 電容器 電容器等 云母 紙質 電解 可變 固定 2 電容器的額定電壓和擊穿電壓 擊穿電壓 加在電容器兩極板上的電壓不能超過某一限度 超過這個限度 電介質將被 電容器損壞 這個極限電壓稱為擊穿電壓 額定電壓 電容器能夠工作時的電壓 電容器外殼上標的電壓即是額定電壓 這個值比擊穿電壓低 擊穿 長期正常 重點詮釋 2 2012 福州高二檢測 如圖1 6 2所示的實驗裝置中 平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計相接 極板B接地 若極板B向上移動一點 由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結論的依據是 A 兩極板間的電壓不變 極板上的電荷量變小B 兩極板間的電壓不變 極板上的電荷量變大C 極板上的電荷量幾乎不變 兩極板間的電壓變小D 極板上的電荷量幾乎不變 兩極板間的電壓變大 圖1 6 2 答案 D 1 靜電的應用 1 靜電噴涂的工作原理 使精細的油漆液滴飛離噴嘴時帶上同種電荷 彼此 并在作用下飛向作為電極的工件 2 激光打印機的工作原理 利用正 負電荷互相 自學教材 排斥 電場力 吸引 2 靜電的危害 1 雷雨云的雷鳴閃電給人類造成巨大損失 2 靜電火花點燃易燃物質引起和火災 3 靜電放電引起電子設備的故障 造成干擾 4 靜電放電擊穿集成電路和精密的電子元件 或促使元件老化 降低生產成品率 5 靜電在工業(yè)中如電子工業(yè) 膠片和塑料工業(yè) 造紙印刷工業(yè) 紡織工業(yè)中等都會產生危害 爆炸 電磁 3 靜電危害的防止 1 盡快導走多余電荷 避免靜電積累 2 調節(jié)空氣的 3 在易燃 易爆氣體和粉塵聚集的場所保持良好的 通風 濕度 重點詮釋 1 靜電的產生過程兩種不同的物體相互摩擦可以起電 甚至干燥的空氣與衣物摩擦也會起電 摩擦起的電在能導電的物體上可迅速流失 而在不導電的絕緣體如化纖 毛織物等物體上就不會流失而形成靜電 并聚集起來 當達到一定的電壓時就產生放電現象 產生火花并發(fā)出聲響 2 放電現象產生的原因通常情況下空氣是不導電的 但是如果電場特別強 氣體分子中的正 負電荷受到方向相反的強電場力 有可能被 撕 開 這個現象叫做空氣的電離 電離后空氣中存在著負離子 正離子和自由離子 這些離子在強電場作用下加速運動 高速運動的離子撞擊氣體分子 使更多的分子電離 這時空氣成為導體 于是產生了放電現象 3 專門用來運輸柴油 汽油的油罐車 在它的尾部都裝有一條拖在地上的鐵鏈 對鐵鏈的作用 下列說法正確的是 A 讓鐵鏈與路面摩擦產生靜電 使油罐車積累一定的靜電荷B 讓鐵鏈發(fā)出聲音 以引起其他車輛的注意 C 由于罐體與油摩擦產生了靜電 罐體上的靜電被鐵鏈導入大地 從而避免了火花放電D 由于罐體與油摩擦產生了靜電 鐵鏈將油的靜電導入大地 從而避免了火花放電 解析 在運輸柴油 汽油時 由于上下左右顛簸搖擺 造成油和油罐的摩擦而產生靜電 汽車輪胎導電性能不好 難以把靜電導入大地 所以用一條拖在地上的鐵鏈就能避免靜電的積累 所以只有C正確 答案 C 答案 150 F4 5 10 4C150 F 對于 1000pF 220V 的云母電容器 下列說法中錯誤的是 A 所帶電荷量總是2 2 10 7CB 所帶電荷量是1 0 10 7C時 兩極間電壓是100VC 每當兩極間電壓增加10V時 所帶電荷量增加1 0 10 8CD 使它所帶電荷量增加 Q 兩極間電壓隨之增加 U 且 Q U 1 0 10 9F 答案 A 例2 如圖1 6 3所示 平行板電容器與電壓為U的直流電源 內阻不計 連接 下極板接地 開關S閉合時一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài) 現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離 則 A 帶電油滴將沿豎直方向向上運動B P點的電勢將降低C 帶電油滴的電勢能將不變D 電容器的電容減小 極板帶電量增大 圖1 6 3 審題指導 解答本題時應注意以下三點 1 電容器始終與電源相連 2 板間距與場強的關系 3 板間距與電容大小的關系 解析 電容器與電源相連 當上極板上移時 板間距離d增大 場強E U d減小 電場力減小 帶電油滴將向下運動 A錯 由U Ed知 P與下極板電勢差減小 P點電勢降低 B對 由Ep q 以及粒子帶負電可判斷 電勢能增加 C錯 由C Q U知C減小 U不變 Q將減小 D錯 答案 B 討論平行板電容器的相關問題時 首先要確定是保持電勢差一定還是電荷量一定 然后根據電容器的結構變化確定其電容的變化 再根據電容的定義式和場強與電勢差的關系進行討論 若開關S接通一段時間后再斷開 然后將上極板豎直向上移動一小段距離 則上述四個選項中正確的選項是 解析 開關S斷開后 電容器上的電量保持不變 板間距d增大 電容器的電容減小 D錯誤 由Q CU可知 板間電壓增大 又因電量一定時 板間電場強度與距離無關 E不變 故帶電油滴靜止不動 A錯誤 由U Ed可知 P與下極板間的電勢差不變 p不變 由Ep q p可知 帶電油滴具有的電勢能不變 C正確 B錯誤 答案 C 例3 2011 廣東高考 如圖1 6 4為靜電除塵器除塵機理的示意圖 塵埃在電場中通過某種機制帶電 在電場力的作用下向集塵極遷移并沉積 以達到除塵的目的 下列表述正確的是 A 到達集塵極的塵埃帶正電荷B 電場方向由集塵極指向放電極C 帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D 同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大 圖1 6 4 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 電場的方向一定由高電勢端指向低電勢端 2 塵埃吸附電子后帶負電 解析 集塵極與電源的正極相連帶正電 放電極帶負電 塵埃在電場力作用下向集塵極遷移 說明塵埃帶負電荷 A項錯誤 電場方向由集塵極指向放電極 B項正確 帶電塵埃帶負電 因此所受電場力方向與電場方向相反 C項錯誤 同一位置電場強度一定 由F qE可知 塵埃電荷量越多 所受電場力越大 D項正確 答案 BD 1 靜電現象應用的基本原理大部分是讓帶電的物質微粒在電場力作用下奔向并吸附到異性電極或帶電體上 理解這一原理是解決這類問題的關鍵 2 強電場電離空氣后 電子在電場力作用下向高電勢運動 從而使微粒吸附電子而帶負電 點擊下圖片進入 隨堂基礎鞏固 點擊下圖片進入 課時跟蹤訓練 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全