第一篇：高二物理 電容器與靜電

高二物理電容器與靜電

【本講教育信息】

一.教學(xué)內(nèi)容：

電容器與靜電問題的歸納

二.學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1、掌握平行板電容器兩類典型問題的求解方法。

2、電容器問題與能量的結(jié)合問題的分析思路。

3、靜電平衡問題的典型問題分析。

三.重難點解析：

1、電容器——容納電荷的容器

（1）基本結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此絕緣互相靠近的導(dǎo)體組成。

（2）帶電特點：兩板電荷等量異號，分布在兩板相對的內(nèi)側(cè)。（3）板間電場：板間形成勻強(qiáng)電場（不考慮邊緣效應(yīng)），場強(qiáng)大小E=U/d，方向始終垂直板面。

充電與放電：使電容器帶電叫充電；使充電后的電容器失去電荷叫放電。充電過程實質(zhì)上是電源逐步把正電荷從電容器的負(fù)極板移到正極板的過程。由于正、負(fù)兩極板間有電勢差，所以電源需要克服電場力做功，正是電源所做的這部分功以電能的形式儲存在電容器中，放電時，這部分能量又釋放出來。

電容器所帶電量：電容器的一個極板上所帶電量的絕對值。

擊穿電壓與額定電壓：加在電容器兩極上的電壓如果超過某一極限，電介質(zhì)將被擊穿而損壞電容器，這個極限電壓叫擊穿電壓；電容器長期工作所能承受的電壓叫做額定電壓，它比擊穿電壓要低。

2、電容

（1）物理意義：表征電容器容納（儲存）電荷本領(lǐng)的物理量。

（2）定義：使電容器兩極板間的電勢差增加1V所需要增加的電量。

電容器兩極板間的電勢差增加1V所需的電量越多，電容器的電容越大；反之則越小。

定義式：C?Q，Q表示電容器的帶電量，U表示帶電量為Q時兩板U間的電勢差。電容的單位是F，應(yīng)用中還有μF和pF，1F=106?F?1012pF。

電容器的電容還可這樣定義：C?注意：電容器的電容是反映其容納電荷本領(lǐng)的物理量，完全由電容器本身屬性決定，跟電容器是否帶電，帶電量多少以及兩板電勢差的大小無關(guān)。

（3）電容大小的決定因素

電容器的電容跟兩極板的正對面積、兩極板的間距以及兩極板間的介質(zhì)有關(guān)。兩極板的正對面積越大，極板間的距離越小，電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，電容器的電容就越大。

通常的可變電容器就是通過改變兩極板的正對面積來實現(xiàn)電容量的變化的。

3、平行板電容器

（1）電容：平行板電容器的電容與兩板的正對面積S成正比，與兩板間距d成反比，與充滿兩板間介質(zhì)的介電常數(shù)?成正比，即C??S。4?kdU，其中U是兩板間d注意：上式雖不要求進(jìn)行定量計算，但用此式進(jìn)行定性分析會很方便。（2）板間場強(qiáng)：充電后的平行板電容器板間形成勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E?電勢差，d為兩板間距離。

4、兩類典型電容器問題的求解方法

（1）平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接，電容器的d、S、?變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化？

這類問題由于電容器始終連接在電池上，因此兩板間的電壓保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、Q、E的變化情況。

?S?S?4?kddU?S?SQ?UC??

4?kddU1E??ddC??Q式中C表示電容器的電容，△U表示兩板間增加的電勢差，△Q表示當(dāng)兩?U板間電勢差增加△U時電容器所增加的電量。

（2）平行板電容器充電后，切斷與電池的連接，電容器的d、S、?變化，將引起電容器的C、Q、U、E怎樣變化？

這類問題由于電容器充電后，切斷與電池的連接，使電容器的帶電量保持不變，可根據(jù)下列幾式討論C、U、E的變化情況。

C?

?S?S?4?kddQQ4?kQdd U?????SC?S?S4?kdUQQ4?kQ1 E??????SddCd?S?S4?kd動也停止了。（如圖c所示）

說明：①導(dǎo)體靜電平衡后內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，是指電場強(qiáng)度E0與導(dǎo)體兩端感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)E’的合場強(qiáng)為零。

②金屬導(dǎo)體建立靜電平衡狀態(tài)的時間是短暫的。

③靜電平衡時，電荷在導(dǎo)體表面的分布往往是不均勻的，越是尖突的地方，電荷分布的密度越大，附近的場強(qiáng)也越強(qiáng)。

（3）當(dāng)導(dǎo)體達(dá)靜電平衡時，有如下特點：

①內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，假設(shè)內(nèi)部場強(qiáng)不為零，那么自由電荷必定受到電場力的作用，在電場力的作用下發(fā)生定向移動，說明導(dǎo)體尚未達(dá)到靜電平衡。導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)為零，是外加電場E0與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場E'相互疊加的結(jié)果，即E0?E'?0（E'與E0大小相等，方向相反）。②表面上任何一點的場強(qiáng)方向跟該點的表面垂直。假如不是這樣，場強(qiáng)就有一個沿導(dǎo)體表面的分量，導(dǎo)體上的自由電荷就會發(fā)生定向移動，這就不是平衡狀態(tài)了。

③電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面上。因為導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部就不可能有未被抵消的電荷。假如內(nèi)部某處有靜電荷，在它附近的場強(qiáng)就不可能為零。另外，還可以認(rèn)為一定量的電荷對應(yīng)著一定數(shù)目的電場線，若電量不變，則電場線數(shù)目不變，當(dāng)兩板間距變化時，場強(qiáng)不變；當(dāng)兩板正對面積變化時，引起電場線的疏密程度發(fā)生了改變，如圖所示，電容器的電量不變，正對面積減小時，場強(qiáng)增大。

5、靜電感應(yīng)現(xiàn)象及靜電平衡：

（1）現(xiàn)象解釋：將呈電中性狀態(tài)的金屬導(dǎo)體放入場強(qiáng)為E0的靜電場中，導(dǎo)體內(nèi)自由電子便受到與場強(qiáng)E0方向相反的電場力作用，除了做無規(guī)則熱運(yùn)動，自由電子還要向電場E0的反方向做定向移動（如圖a所示），并在導(dǎo)體的一個側(cè)面集結(jié)，使該側(cè)面出現(xiàn)負(fù)電荷，而相對的另一側(cè)出現(xiàn)“過剩”的等量的正電荷（如圖b所示）。在電場中的導(dǎo)體沿著電場強(qiáng)度方向兩端出現(xiàn)等量異種電荷的這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。（如圖c所示）。

【典型例題】

問題1：平行板電容器的動態(tài)分析：

例

1、如圖所示，兩平行金屬板水平放置，并接到電源上，一帶電微粒P位于兩板間處于靜止

O1、O2分別為兩個金屬板的中點，狀態(tài)，現(xiàn)將兩金屬板在極短的時間內(nèi)都分別繞垂直于O1、O2的軸在紙面內(nèi)逆時針旋轉(zhuǎn)一個角θ（θ<90°），則下列說法中正確的是（不考慮極板正對面積的變化）

A、微粒P受到的電場力不變

B、兩板上的帶電量變小 C、兩板間的電壓變小

D、微粒將水平向左做直線運(yùn)動

答案：D

例

2、兩塊大小、形狀完成相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一個平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示。接通開關(guān)S，電源即給電容器充電

A、保持S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減小

B、保持S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量增大 C、斷開S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小 D、斷開S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大（2）導(dǎo)體靜電平衡條件：E內(nèi)?0 在導(dǎo)體內(nèi)任一點的場強(qiáng)可表示為E內(nèi)?E0?E'

由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體兩側(cè)出現(xiàn)等量異種電荷，在導(dǎo)體內(nèi)部形成與場強(qiáng)E0反向的場強(qiáng)E'，因附加電場E'與外電場E0方向相反，疊加的結(jié)果削弱了導(dǎo)體內(nèi)部的電場，隨著導(dǎo)體兩側(cè)感應(yīng)電荷繼續(xù)增加，附加電場E'增加，合場強(qiáng)E內(nèi)將逐漸減小。當(dāng)E內(nèi)?0時，自由電子的定向運(yùn) 2

答案：BC

例

3、如圖所示，把一個平行板電容器接在電壓U=10V的電源上，現(xiàn)進(jìn)行下列四步動作：①合上S；②在兩板中央插入厚為

答案：ACD

例

6、如圖所示，水平放置的兩平行金屬板A、B相距d，電容為C，開始兩板均不帶電，A板接地且中央有孔。現(xiàn)將帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電液滴一滴一滴地從小孔正上方h高處無初速度地滴下，落向B板后電荷全部傳給B板。求：

（1）第幾滴液滴在A、B間做勻速直線運(yùn)動？

（2）能夠到達(dá)B板的液滴不會超過多少滴？

解析：當(dāng)帶電液滴滴到B板上，由于靜電感應(yīng)，A極板上會出現(xiàn)等量的異種電荷，因而A、B間產(chǎn)生了勻強(qiáng)電場。隨著液滴的不斷下落，B板的帶電量不斷增加，導(dǎo)致A、B間的電場強(qiáng)度不斷增大，使后來滴下的帶電液滴所受的電場力不斷增大。當(dāng)某滴液滴所受重力和電場力平衡后，該液滴在板間勻速下滴，以后的液滴做減速運(yùn)動。若某一液滴剛好到B板時速度減為零，則以后就沒有液滴能夠到達(dá)B板。

（1）當(dāng)帶電量為q的帶電液滴落在B板時，由C?也增加。由E?d的金屬板；③打開S；④抽出金屬2板。則此時電容器兩板間電勢差為（）

A、0V B、10V C、5V D、20V

答案：D

問題2：帶電粒子在平行板電容器中的平衡（靜止或勻速）、加速和偏轉(zhuǎn)。

例

4、如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，開關(guān)K閉合，電容器兩板間有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的微粒靜止不動，下列各敘述中正確的是（）

A、微粒帶的是正電

B、電源電動勢的大小等于

nq知，B板所帶電量增加，兩板間電壓Umgd qC、斷開開關(guān)K，微粒將向下做加速運(yùn)動

D、保持開關(guān)K閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動

答案：BD

例

5、如下圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點，自A板上方相距為d的P點由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計，到達(dá)N孔時，速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則（）

A、把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回

B、把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

C、把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后仍能返回

D、把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點自P點自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落

U知，兩板間電場強(qiáng)度也增加。d帶電油滴做勻速運(yùn)動時，由于平衡條件有：qE?mg

UnqmgCdmg?，?nq?Cd又E?，解得n? dCdqq2故第n+1滴帶電液滴下落的運(yùn)動為勻速運(yùn)動。

（2）當(dāng)能夠到達(dá)B板的液滴增多時，電容帶電量Q增大，兩板間電勢差也增大。當(dāng)?shù)竭_(dá)B板的速度恰好為零的帶電液滴在OB間往復(fù)運(yùn)動時，由動能定理

qU'?mg(h?d)

n'q?mg(h?d)CmgC(h?d)l解得n'? 2q得q

問題3：靜電平衡問題的歸納：

例

7、長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一帶電量為+q的點電荷放在距導(dǎo)體棒左端R處，如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點處產(chǎn)生的場強(qiáng)大小等于_______，方向_________。

答案：kqL(R?)22，向左

例

8、一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec，三者相比，則（）A、Ea最大 B、Eb最大

C、Ec最大

答案：C

例

9、如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中點的正上方，有帶正電的點電荷+Q，一表面絕緣帶正電的金屬小球C可視為質(zhì)點，且不影響原電場，自左向右以初速v0向右運(yùn)動，則在運(yùn)動過程中（）

A、小球先做減速后加速運(yùn)動

B、小球做勻速直線運(yùn)動

C、小球受到的電場力的沖量為零

D、小球受到的電場力對小球做功為零

答案：BD

D、Ea?Eb?Ec

A、這個電容器加上50V電壓時，電容量才是10μF

B、這個電容器的最大電容量為10μF，帶電量較少時，電容量小于10μF C、這個電容器上加的電壓不能低于50V D、這個電容器的電容量總等于10μF

4、如圖所示，平行金屬板A、B組成的電容器，充電后與靜電計相連，要使靜電計指針張角變大，下列措施中可行的是（）

A、A板向上移動

B、B板向右移動

C、A、B間充滿電介質(zhì) D、使A板放走部分電荷

5、如圖所示的電容器C兩板間有一負(fù)電荷q靜止，使q向上運(yùn)動的措施是（）

A、兩板間距離增大

B、兩板間距離減少

C、兩板正對面積減小

D、兩板正對面積增大

6、平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一個帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部，閉合開關(guān)S，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為θ，如圖所示。那么（）

A、保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大

B、保持開關(guān)S閉合，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變 C、開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ增大 D、開關(guān)S斷開，帶正電的A板向B板靠近，則θ不變

【模擬試題】（答題時間：20分鐘）

1、關(guān)于電容器的充放電，下列說法中正確的是（）

A、充放電過程中外電路有電流

B、充放電過程中外電路有恒定電流

C、充電過程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D、放電過程中電容器中的電場能逐漸減小

2、一平行板電容器始終與電池相連，現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進(jìn)電容器恰好充滿兩極板間的空間，與未插電介質(zhì)時相比（）

A、電容器所帶的電量增大

B、電容器的電容增大

C、電極板間各處電場強(qiáng)度減小

D、兩極板間的電勢差減小

3、一個電容器的規(guī)格是“10μF，50V”，則（）

試題答案

1、AD

2、AB

3、D

4、AB

5、B

6、AD 4

第二篇：《電容與電容器》教案

第七節(jié) 電容器與電容

一、教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、知道什么是電容器及常見的電容器；

2、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換；

3、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算；

4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。

（二）過程與方法

結(jié)合實物觀察與演示，在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。

（三）情感態(tài)度與價值觀

體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。

二、重難點分析

重點：掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。

難點：電容器的電容的計算與應(yīng)用

三、教具

常見的電容器示教板,帶電羽的平行板電容器,靜電計,介質(zhì)板,感應(yīng)起電機(jī),電線

四、教學(xué)過程

（一）復(fù)習(xí)前面相關(guān)知識

要點：場強(qiáng)、電勢能、電勢、電勢差等。

（二）引入新課

由上節(jié)課問題，靠近帶電物體A的導(dǎo)體（B接地）上帶有感應(yīng)電荷。整個裝置具有儲存電荷的功能。我們稱這種裝置為電容器。

（三）教學(xué)過程設(shè)計

1、電容器

（1）構(gòu)造：任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器。

（2）電容器的充電、放電

操作：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負(fù)極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。現(xiàn)象：從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能.操作:把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.現(xiàn)象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場,電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.提問:電容器在充、放電的過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么?待學(xué)生討論后總結(jié)如下: 【板書】充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強(qiáng)E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能

2、電容

與水容器類比后得出。說明：對于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在C一定情況下，Q=CU，Q正比于U。

（1）定義：電容器所帶的電量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。（2）公式：

（3）單位：法拉（F）還有微法（F）和皮法（pF）

1F=10-6 F=10-12pF（4）電容的物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)（由導(dǎo)體大小、形狀、相對位置及電介質(zhì)）決定的,與電容器是不是帶電無關(guān).3、平行板電容器的電容

（1）[演示]感應(yīng)起電機(jī)給靜電計帶電（詳參閱P29圖1。7-4）說明:靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.現(xiàn)象:可以看到: ①． 保持Q和d不變，S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度越大, U越大,電容C越小；

②． 保持Q和S不變，d越大，偏轉(zhuǎn)角度越小，C越小.③． 保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢差U越小電容C增大.（2）結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.平行板電容器的決定式：真空

介質(zhì)

4、常用電容器（結(jié)合課本介紹P30）

（四）鞏固新課：1對本節(jié)內(nèi)容要點進(jìn)行概括。

2、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。

3、閱讀教材內(nèi)容。

第三篇：1.8《電容器與電容》

第八節(jié)、電容器與電容

教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、知道什么是電容器及常見的電容器；

2、知道電場能的概念，知道電容器充電和放電時的能量轉(zhuǎn)換；

3、理解電容器電容的概念及定義式，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計算；

4、知道平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系；掌握平行板電容器的決定式并能運(yùn)用其討論有關(guān)問題。

（二）過程與方法

結(jié)合實物觀察與演示，在計算過程中理解掌握電容器的相關(guān)概念、性質(zhì)。

（三）情感態(tài)度與價值觀

體會電容器在實際生活中的廣泛應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生探究新事物的興趣。重點：掌握電容器的概念、定義式及平行板電容器的電容。難點：電容器的電容的計算與應(yīng)用 教學(xué)過程：

（1）說明:靜電計是在驗電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測量電勢差.把它的金屬球與一個導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一個導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度可以量出兩個導(dǎo)體之間的電勢差U.現(xiàn)象:

①． 保持Q和d不變，S越小,靜電計的偏轉(zhuǎn)角度； ②． 保持Q和S不變，d越大，偏轉(zhuǎn)角度.③． 保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計的偏轉(zhuǎn)角

度.（2）結(jié)論:

平行板電容器的決定式：真空介質(zhì)

4、常用電容器（結(jié)合課本介紹）

1、電容器

（1）構(gòu)造：。（2）電容器的充電、放電

充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場能 放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強(qiáng)E減少,電場能轉(zhuǎn)化為電能

2、電容

（1）定義：叫做電容器的電容。（2）公式：

（3）單位：

（三）小結(jié)：

（四）作業(yè)：

1、引導(dǎo)學(xué)生完成問題與練習(xí)。

2、閱讀教材內(nèi)容。

（4）電容的物理意義:的物理量，是

由決定的,與無關(guān).3、平行板電容器的電容

第四篇：物理實驗總結(jié) 靜電滾筒

靜電滾筒實驗

物理實驗 靜電滾筒的感受

先總結(jié)一下這次物理實驗課的心情吧，上的很是驚心動魄，開口閉口都是幾千伏的高壓。但是驚心動魄之余，其中的一些實驗也給我留下了深深的印象和啟發(fā)。

最深刻的實驗是靜電滾筒實驗，其原理是由在滾筒的周圍有著高壓電極使得周圍的空氣發(fā)生電離，空氣帶電后于電極之間產(chǎn)生了經(jīng)靜電力使得空氣粒子發(fā)生遠(yuǎn)動而產(chǎn)生了離子風(fēng)，作用在滾筒上，給予滾筒轉(zhuǎn)動力矩使得滾筒發(fā)生轉(zhuǎn)動。

這個實驗給了我一個新的概念——離子風(fēng)。從網(wǎng)上我也關(guān)注到了一些有關(guān)于離子風(fēng)的文章。考慮到離子風(fēng)的帶電性和運(yùn)動性，我對其應(yīng)用也有一些想法。由于離子風(fēng)能夠使得空氣運(yùn)動，而且其中的帶電粒子又是靜電力的良好提供者，可以運(yùn)用在物理學(xué)實驗對微帶電粒子研究中為其提供一個良好的運(yùn)動系（運(yùn)動環(huán)境，在其中一切都是運(yùn)動的，而靜電力可以提供支持力）。其次，由于離子風(fēng)是由高電壓電場電離空氣產(chǎn)生的一種風(fēng)。我想這對工業(yè)機(jī)械儀器散熱有著很高的利用價值。首先其電離過程是能量的一種消耗，再者空氣的流動也是熱量散去的一種主要方式。假如有這樣一種涂料，其對熱很敏感，能吸收熱能在自身產(chǎn)生高壓，這樣的涂料涂在一些熱消耗儀器設(shè)備之上，其離子風(fēng)效應(yīng)，會對其降溫散熱有著極大的意義和價值。

最后，對實驗提出一些小小的建議，在磁學(xué)實驗部分，電磁炮部分的炮筒是密封的不透明的，看不到里面的加速過程，我想若是把炮筒換成有機(jī)玻璃或者是透明塑料的，或者是部分透明成分能看到其中的加速過程，會使該實驗的演示效果得到提升吧。

第五篇：高二物理主要內(nèi)容

6.靜電力F＝kQ1Q2/r2

（k＝9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上）7.電場力F＝Eq

（E：場強(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同）8.安培力F＝BILsinθ

（θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時:F＝BIL，B//L時:F＝0）9.洛侖茲力f＝qVBsinθ

（θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時：f＝qVB，V//B時:f＝0）5)物理量符號及單位B：磁感強(qiáng)度(T)，L：有效長度(m)，I:電流強(qiáng)度(A)，V：帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子（帶電體）電量(C);(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。2）力的合成與分解1.同一直線上力的合成同向:F＝F1+F2，反向：F＝F1-F2

(F1>F2)2.互成角度力的合成：F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理）F1⊥F2時:F＝(F12+F22)1/23.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，F(xiàn)y＝Fsinβ（β為合力與x軸之間的夾角tgβ＝Fy/Fx）3.電場力做功：Wab＝qUab

｛q:電量（C），Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab＝φa－φb｝4.電功：W＝UIt（電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e＝1.60×10-19C）；帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍2.庫侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:點電荷間的作用力(N)，k:靜電力常量k＝9.0×109N?m2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝3.電場強(qiáng)度：E＝F/q（定義式、計算式)｛E:電場強(qiáng)度(N/C)，是矢量（電場的疊加原理），q：檢驗電荷的電量(C)｝4.真空點（源）電荷形成的電場E＝kQ/r2

｛r：源電荷到該位置的距離（m），Q：源電荷的電量｝5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E＝UAB/d

｛UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強(qiáng)方向的距離(m)｝6.電場力：F＝qE

｛F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強(qiáng)度(N/C)｝7.電勢與電勢差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.電場力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場強(qiáng)度,d:兩點沿場強(qiáng)方向的距離(m)｝9.電勢能：EA＝qφA

｛EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝10.電勢能的變化ΔEAB＝EB-EA

｛帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值｝11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB

(電勢能的增量等于電場力做功的負(fù)值)12.電容C＝Q/U(定義式,計算式)

｛C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd（S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數(shù)）常見電容器〔見第二冊P111〕14.帶電粒子在電場中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)類平

垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d)拋運(yùn)動

平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分；(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場線不相交,切線方向為場強(qiáng)方向,電場線密處場強(qiáng)大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直；（3）常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98]；(4)電場強(qiáng)度（矢量）與電勢（標(biāo)量）均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān)；(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面，導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面；(6)電容單位換算：1F＝106μF＝1012PF；(7）電子伏(eV)是能量的單位,1eV＝1.60×10-19J；(8)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應(yīng)用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。

十一、恒定電流1.電流強(qiáng)度：I＝q/t｛I:電流強(qiáng)度(A），q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C），t:時間(s）｝2.歐姆定律：I＝U/R

｛I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A)，U:導(dǎo)體兩端電壓(V)，R:導(dǎo)體阻值(Ω)｝3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S｛ρ:電阻率(Ω?m)，L:導(dǎo)體的長度(m)，S:導(dǎo)體橫截面積(m2)｝4.閉合電路歐姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U內(nèi)+U外｛I:電路中的總電流(A)，E:電源電動勢(V)，R:外電路電阻(Ω)，r:電源內(nèi)阻(Ω)｝5.電功與電功率：W＝UIt，P＝UI｛W:電功(J)，U:電壓(V)，I:電流(A)，t:時間(s)，P:電功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:通過導(dǎo)體的電流(A)，R:導(dǎo)體的電阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝7.純電阻電路中:由于I＝U/R,W＝Q，因三此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率：P總＝IE，P出＝IU，η＝P出/P總｛I:電路總電流(A)，E:電源電動勢(V)，U:路端電壓(V)，η：電源效率｝9.電路的串/并聯(lián)

串聯(lián)電路(P、U與R成正比)

并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系(串同并反)

R串＝R1+R2+R3+

1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系

I總＝I1＝I2＝I3

I并＝I1+I2+I3+電壓關(guān)系

U總＝U1+U2+U3+

U總＝U1＝U2＝U3功率分配

P總＝P1+P2+P3+

P總＝P1+P2+P3+10.歐姆表測電阻(1)電路組成(2)測量原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得

Ig＝E/(r+Rg+Ro)

接入被測電阻Rx后通過電表的電流為

Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)｛注意擋位(倍率)｝、撥off擋。(4)注意:測量電阻時，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。11.伏安法測電阻電流表內(nèi)接法：

電壓表示數(shù)：U＝UR+UA

電流表外接法：

電流表示數(shù)：I＝IR+IVRx的測量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真 Rx的測量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)>RA

[或Rx>(RARV)1/2]

選用電路條件Rx<

[或Rx<(RARV)1/2]12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法

限流接法 電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp>Rx 電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件Rp

十二、磁場1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量，單位T),1T＝1N/A?m2.安培力F＝BIL；(注：L⊥B)

{B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}3.洛侖茲力f＝qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀〔見第二冊P155〕 ｛f:洛侖茲力(N)，q:帶電粒子電量(C)，V:帶電粒子速度(m/s)｝4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運(yùn)動情況(掌握兩種)：（1）帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動V＝V0(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運(yùn)動,規(guī)律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；(b)運(yùn)動周期與圓周運(yùn)動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下)；(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角（＝二倍弦切角）。注：(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù)；(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握〔見圖及第二冊P144〕；(3)其它相關(guān)內(nèi)容：地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料

十三、電磁感應(yīng)1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]1)E＝nΔΦ/Δt（普適公式）｛法拉第電磁感應(yīng)定律，E：感應(yīng)電動勢(V)，n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率｝2)E＝BLV垂(切割磁感線運(yùn)動)

｛L:有效長度(m)｝3)Em＝nBSω（交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動勢）｛Em:感應(yīng)電動勢峰值｝4)E＝BL2ω/2（導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割）｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝2.磁通量Φ＝BS

{Φ:磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對面積(m2)}3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定｛電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極｝*4.自感電動勢E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大)，ΔI:變化電流，?t:所用時間，ΔI/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)｝注：(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應(yīng)用要點〔見第二冊P173〕；(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化；(3)單位換算：1H＝103mH＝106μH。(4)其它相關(guān)內(nèi)容：自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。

十四、交變電流（正弦式交變電流）1.電壓瞬時值e＝Emsinωt

電流瞬時值i＝Imsinωt；(ω＝2πf)2.電動勢峰值Em＝nBSω＝2BLv

電流峰值(純電阻電路中)Im＝Em/R總3.正(余)弦式交變電流有效值：E＝Em/(2)1/2；U＝Um/(2)1/2 ；I＝Im/(2)1/24.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2＝n1/n2； I1/I2＝n2/n2；

P入＝P出5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′＝(P/U)2R；（P損′:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻）〔見第二冊P198〕；6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s)；t:時間(s)；n:線圈匝數(shù)；B:磁感強(qiáng)度(T)；S:線圈的面積(m2)；U輸出)電壓(V)；I:電流強(qiáng)度(A)；P:功率(W)。注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電＝ω線，f電＝f線；(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變；(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值；(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入；(5)其它相關(guān)內(nèi)容：正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。普適式）｛U：電壓（V），I:電流(A)，t:通電時間(s)｝