高考物理 第1部分 第一章 第6、7节 电容器和电容 静电的应用及危害课件 新人教版选修31.ppt

第一章 第6 7节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 知识点三 考向一 考向三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向二 3 平行板电容器的电容与两板的正对面积s 板间距离d 板间电介质有关 4 静电的应用 静电屏蔽 静电喷漆 静电除尘 静电复印等 静电的危害 雷鸣闪电 火花放电 静电放电引起的电磁干扰等 自学教材 1 电容器 1 定义 由两个彼此又互相的导体组成 2 平行板电容器 结构 由两块的平行金属板组成 带电特点 两板带电荷 分布在两板相对的内侧 某一极板所带电荷量的规定为电容器的带电荷量 绝缘 靠近 彼此绝缘 等量异种 绝对值 3 电容器的充 放电过程 充电 指使电容器带电的过程 充电电流流向 充电后两极板带等量异种电荷 放电 指使充电后的电容器失去电荷的过程 放电电流流向 充 放电过程中的能量变化 电容器充电后 电容器中就储存了电能 将电容器两极连接 异种电荷通过放电中和 储存的电能就释放出来 转化为其他形式的能量 例如发光 发热等 正极板 负极板 储存电荷 c v 10 6 10 12 重点诠释 1 电容器的充 放电过程 图1 6 1 1 对电容c q u 以下说法正确的是 a 电容器充电荷量越大 电容增加越大b 电容器的电容跟它两极所加电压成反比c 电容器的电容越大 所带电荷量就越多d 对于确定的电容器 它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 解析 电容器的电容是由电容器本身的因素决定的 与电容器的带电荷量q和两极间的电压无关 所以d对 答案 d 自学教材 1 实验探究 平行板电容器的电容与哪些因素有关 1 方法 采取法 在电容器带电荷量q不变的情况下 只改变电容器的极板正对面积s 板间距离d 板间电介质的介电常数 中的一个量 2 静电计电势差的意义 由于静电计的金属球与其中一个极板相连 两者电势相等 静电计的金属外壳与另一个极板相连 或同时接地 两者电势相等 所以静电计的电势差实质上也反映了的电势差的大小 控制变量 电容器两极板间 2 常用电容器 1 分类 按电介质分 电容器 电容器 陶瓷电容器 电容器等 按是否可变分 电容器 电容器等 云母 纸质 电解 可变 固定 2 电容器的额定电压和击穿电压 击穿电压 加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度 超过这个限度 电介质将被 电容器损坏 这个极限电压称为击穿电压 额定电压 电容器能够工作时的电压 电容器外壳上标的电压即是额定电压 这个值比击穿电压低 击穿 长期正常 重点诠释 2 2012 福州高二检测 如图1 6 2所示的实验装置中 平行板电容器的极板a与一灵敏的静电计相接 极板b接地 若极板b向上移动一点 由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 a 两极板间的电压不变 极板上的电荷量变小b 两极板间的电压不变 极板上的电荷量变大c 极板上的电荷量几乎不变 两极板间的电压变小d 极板上的电荷量几乎不变 两极板间的电压变大 图1 6 2 答案 d 1 静电的应用 1 静电喷涂的工作原理 使精细的油漆液滴飞离喷嘴时带上同种电荷 彼此 并在作用下飞向作为电极的工件 2 激光打印机的工作原理 利用正 负电荷互相 自学教材 排斥 电场力 吸引 2 静电的危害 1 雷雨云的雷鸣闪电给人类造成巨大损失 2 静电火花点燃易燃物质引起和火灾 3 静电放电引起电子设备的故障 造成干扰 4 静电放电击穿集成电路和精密的电子元件 或促使元件老化 降低生产成品率 5 静电在工业中如电子工业 胶片和塑料工业 造纸印刷工业 纺织工业中等都会产生危害 爆炸 电磁 3 静电危害的防止 1 尽快导走多余电荷 避免静电积累 2 调节空气的 3 在易燃 易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的 通风 湿度 重点诠释 1 静电的产生过程两种不同的物体相互摩擦可以起电 甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电 摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失 而在不导电的绝缘体如化纤 毛织物等物体上就不会流失而形成静电 并聚集起来 当达到一定的电压时就产生放电现象 产生火花并发出声响 2 放电现象产生的原因通常情况下空气是不导电的 但是如果电场特别强 气体分子中的正 负电荷受到方向相反的强电场力 有可能被 撕 开 这个现象叫做空气的电离 电离后空气中存在着负离子 正离子和自由离子 这些离子在强电场作用下加速运动 高速运动的离子撞击气体分子 使更多的分子电离 这时空气成为导体 于是产生了放电现象 3 专门用来运输柴油 汽油的油罐车 在它的尾部都装有一条拖在地上的铁链 对铁链的作用 下列说法正确的是 a 让铁链与路面摩擦产生静电 使油罐车积累一定的静电荷b 让铁链发出声音 以引起其他车辆的注意 c 由于罐体与油摩擦产生了静电 罐体上的静电被铁链导入大地 从而避免了火花放电d 由于罐体与油摩擦产生了静电 铁链将油的静电导入大地 从而避免了火花放电 解析 在运输柴油 汽油时 由于上下左右颠簸摇摆 造成油和油罐的摩擦而产生静电 汽车轮胎导电性能不好 难以把静电导入大地 所以用一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累 所以只有c正确 答案 c 答案 150 f4 5 10 4c150 f 对于 1000pf 220v 的云母电容器 下列说法中错误的是 a 所带电荷量总是2 2 10 7cb 所带电荷量是1 0 10 7c时 两极间电压是100vc 每当两极间电压增加10v时 所带电荷量增加1 0 10 8cd 使它所带电荷量增加 q 两极间电压随之增加 u 且 q u 1 0 10 9f 答案 a 例2 如图1 6 3所示 平行板电容器与电压为u的直流电源 内阻不计 连接 下极板接地 开关s闭合时一带电油滴位于电容器中的p点且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 则 a 带电油滴将沿竖直方向向上运动b p点的电势将降低c 带电油滴的电势能将不变d 电容器的电容减小 极板带电量增大 图1 6 3 审题指导 解答本题时应注意以下三点 1 电容器始终与电源相连 2 板间距与场强的关系 3 板间距与电容大小的关系 解析 电容器与电源相连 当上极板上移时 板间距离d增大 场强e u d减小 电场力减小 带电油滴将向下运动 a错 由u ed知 p与下极板电势差减小 p点电势降低 b对 由ep q 以及粒子带负电可判断 电势能增加 c错 由c q u知c减小 u不变 q将减小 d错 答案 b 讨论平行板电容器的相关问题时 首先要确定是保持电势差一定还是电荷量一定 然后根据电容器的结构变化确定其电容的变化 再根据电容的定义式和场强与电势差的关系进行讨论 若开关s接通一段时间后再断开 然后将上极板竖直向上移动一小段距离 则上述四个选项中正确的选项是 解析 开关s断开后 电容器上的电量保持不变 板间距d增大 电容器的电容减小 d错误 由q cu可知 板间电压增大 又因电量一定时 板间电场强度与距离无关 e不变 故带电油滴静止不动 a错误 由u ed可知 p与下极板间的电势差不变 p不变 由ep q p可知 带电油滴具有的电势能不变 c正确 b错误 答案 c 例3 2011 广东高考 如图1 6 4为静电除尘器除尘机理的示意图 尘埃在电场中通过某种机制带电 在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积 以达到除尘的目的 下列表述正确的是 a 到达集尘极的尘埃带正电荷b 电场方向由集尘极指向放电极c 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同d 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 图1 6 4 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 电场的方向一定由高电势端指向低电势端 2 尘埃吸附电子后带负电 解析 集尘极与电源的正极相连带正电 放电极带负电 尘埃在电场力作用下向集尘极迁移 说明尘埃带负电荷 a项错误 电场方向由集尘极指向放电极 b项正确 带电尘埃带负电 因此