2025高考物理步步高同步練習(xí)必修3學(xué)習(xí)筆記第十章　靜電場中的能量電勢能和電勢

2025高考物理步步高同步練習(xí)必修3學(xué)習(xí)筆記第十章靜電場中的能量1電勢能和電勢[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道靜電力做功的特點，掌握靜電力做功與電勢能變化之間的關(guān)系.2.理解電勢能、電勢的概念，知道電勢、電勢能的相對性．一、靜電力做功的特點在勻強電場中移動電荷時，靜電力所做的功與電荷的起始位置和終止位置________，與電荷經(jīng)過的路徑________．二、電勢能1．定義：電荷在______中具有的勢能，用Ep表示．2．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢能的變化量．表達(dá)式：WAB＝________________________.(1)靜電力做正功，電勢能________；(2)靜電力做負(fù)功，電勢能________．3．電勢能的大小：電荷在某點的電勢能，等于把它從這點移動到________時靜電力所做的功．4．電勢能具有相對性電勢能零點的規(guī)定：通常把電荷在離場源電荷____________處或把電荷在________________的電勢能規(guī)定為0.三、電勢1．定義：電荷在電場中某一點的____________與它的____________之比．2．公式：φ＝____________.3．單位：在國際單位制中，電勢的單位是________，符號是V，1V＝1J/C.4．電勢高低的判斷：沿著電場線方向電勢逐漸_______________________________．5．電勢的相對性：只有在規(guī)定了零電勢點之后，才能確定電場中某點的電勢，一般選__________或離場源電荷____________處的電勢為0.6．電勢是________(填“矢”或“標(biāo)”)量，只有大小，沒有方向．1．判斷下列說法的正誤．(1)只有在帶電體只受靜電力作用的條件下，靜電力做功才與路徑無關(guān)．()(2)負(fù)電荷沿電場線方向移動時，靜電力做負(fù)功，電勢能增加．()(3)某電場中，帶電物體在A點具有的電勢能EpA＝5J，在B點具有的電勢能EpB＝－8J，則EpA＞EpB.()(4)某電場中，A點的電勢φA＝3V，B點的電勢φB＝－4V，則φA＞φB.()(5)根據(jù)電勢的定義式φ＝eq\f(Ep,q)可知，電荷q的電荷量越大，電勢越低．()2.如圖所示，把電荷量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能________(選填“增大”或“減小”)．若A點的電勢為φA＝15V，B點的電勢為φB＝10V，則電荷在A點和B點具有的電勢能分別為EpA＝____________J，EpB＝____________J，此過程靜電力所做的功WAB＝____________J.一、靜電力做功的特點電勢能導(dǎo)學(xué)探究1.如圖所示，試探電荷q在電場強度為E的勻強電場中，(1)沿直線從A移動到B，靜電力做的功為多少？(2)若q沿折線AMB從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？(3)若q沿任意曲線從A點移動到B點，靜電力做的功為多少？由此可得出什么結(jié)論？2．(1)物體從高處向低處運動，重力做什么功？物體的重力勢能如何變化？重力做功和物體的重力勢能變化有什么關(guān)系？(2)①正電荷順著電場線移動，靜電力做什么功？電荷的電勢能如何變化？②負(fù)電荷順著電場知識深化1．靜電力做功的特點靜電力做的功與電荷的起始位置和終止位置有關(guān)，但與具體路徑無關(guān)，這與重力做功的特點相似．2．對電勢能的理解(1)系統(tǒng)性：電勢能是由電場和電荷共同決定的，是屬于電荷和電場所共有的，我們習(xí)慣上說成電荷的電勢能．(2)相對性：電勢能是相對的，其大小與選定的電勢能為零的參考點有關(guān)．確定電荷的電勢能，首先應(yīng)確定參考點．(3)電勢能是標(biāo)量，有正負(fù)但沒有方向．(4)電荷在電場中某點的電勢能，等于把它從該點移動到零電勢能位置時靜電力所做的功．3．靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系WAB＝EpA－EpB.靜電力做正功，電勢能減少；靜電力做負(fù)功，電勢能增加．例1(多選)如圖所示，固定在Q點的正點電荷的電場中有M、N兩點，已知eq\x\to(MQ)＜eq\x\to(NQ).下列敘述正確的是()A．若把一正點電荷從M點沿直線移到N點，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減少B．若把一正點電荷從M點沿直線移到N點，則該電荷克服靜電力做功，電勢能增加C．若把一負(fù)點電荷從M點沿直線移到N點，則靜電力對該電荷做正功，電勢能減少D．若把一負(fù)點電荷從M點沿直線移到N點，再從N點沿不同路徑移回到M點，則該電荷電勢能不變例2(多選)(2021·新余四中月考)規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢能為零，下列說法中正確的是()A．將正電荷從電場中某點移到無窮遠(yuǎn)處時，靜電力做的正功越多，正電荷在該點的電勢能就越大B．將正電荷從電場中某點移到無窮遠(yuǎn)處時，靜電力做的正功越少，正電荷在該點的電勢能就越大C．將負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點時，克服靜電力做功越多，負(fù)電荷在該點的電勢能就越大D．將負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點時，克服靜電力做功越少，負(fù)電荷在該點的電勢能就越大二、電勢導(dǎo)學(xué)探究在如圖所示的勻強電場中，電場強度為E，取O點為零勢能點，A點距O點的距離為l，AO連線與電場強度負(fù)方向的夾角為θ.(1)電荷量分別為q和2q的正試探電荷在A點的電勢能分別為多少？(2)不同電荷在同一點的電勢能與電荷量的比值是否相同？(3)不同電荷在同一點的電勢能與電荷量的比值與試探電荷的電荷量是否有關(guān)系？知識深化1．對公式φ＝eq\f(Ep,q)的理解(1)φ取決于電場本身，與該點是否放有電荷，電荷的電性，電荷的電荷量等無關(guān)．(2)公式中的Ep、q均需代入正負(fù)號．2．電場中某點的電勢是相對的，它的大小和零電勢點的選取有關(guān)．在物理學(xué)中，常取離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢為0，在實際應(yīng)用中常取大地的電勢為0.3．電勢雖然有正負(fù)，但電勢是標(biāo)量．在同一電場中，電勢為正值表示該點電勢高于零電勢，電勢為負(fù)值表示該點電勢低于零電勢，正負(fù)號不表示方向．在同一電場中，正電勢一定高于負(fù)電勢，如果規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則正點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢都為正值，負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢都為負(fù)值，且越靠近正點電荷的地方電勢越高，越靠近負(fù)點電荷的地方電勢越低．4．電勢高低的判斷方法(1)電場線法：沿著電場線方向電勢逐漸降低．(2)公式法：由φ＝eq\f(Ep,q)知，對于同一正電荷，電勢能越大，所在位置的電勢越高；對于同一負(fù)電荷，電勢能越小，所在位置的電勢越高．例3(2021·安徽師大附中期中)某靜電場的電場線分布如圖所示，圖中P、Q兩點的電場強度的大小分別為EP和EQ，電勢分別為φP和φQ，則()A．EP>EQ，φP>φQ B．EP>EQ，φP<φQC．EP<EQ，φP>φQ D．EP<EQ，φP<φQ例4將一正電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場中的M點，電勢能減少了8.0×10－9J，若將另一等量的負(fù)電荷從無限遠(yuǎn)處移入電場中的N點，電勢能增加了9.0×10－9J，則下列判斷中正確的是()A．φM＜φN＜0 B．φN＞φM＞0C．φN＜φM＜0 D．φM＞φN＞0三、電勢與電勢能的計算例5(2021·昆明一中月考)將帶電荷量為6×10－6C的負(fù)電荷從電場中的A點移到B點，克服靜電力做了3×10－5J的功，再從B點移到C點，靜電力做了1.2×10－5J的功，則：(1)該電荷從A點移到B點，再從B點移到C點的過程中電勢能共改變了多少？(2)如果規(guī)定A點的電勢能為零，則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少？B點和C點的電勢分別為多少？(3)如果規(guī)定B點的電勢能為零，則該電荷在A點和C點的電勢能分別為多少？A點和C點的電勢分別為多少？針對訓(xùn)練如圖所示，在同一條電場線上有A、B、C三點，三點的電勢分別是φA＝5V、φB＝－2V、φC＝0，將電荷量q＝－6×10－6C的點電荷從A移到B，再移到C.(1)該電荷在A點、B點、C點具有的電勢能各是多少？(2)將該電荷從A移到B和從B移到C，電勢能分別變化了多少？(3)將該電荷從A移到B和從B移到C，靜電力做功分別是多少？2電勢差[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解電勢差的概念，知道電勢差與零電勢點的選擇無關(guān).2.掌握電勢差的表達(dá)式，知道電勢差的正、負(fù)號與電勢高低之間的對應(yīng)關(guān)系.3.知道什么是等勢面，并能理解等勢面的特點.4.會用UAB＝φA－φB及UAB＝eq\f(WAB,q)進(jìn)行有關(guān)計算．一、電勢差1．定義：電場中兩點之間________的差值，也叫作________．UAB＝________，UBA＝__________，UAB＝－UBA.2．電勢差是________，有正負(fù)，電勢差的正負(fù)表示電勢的________．UAB>0，表示A點電勢比B點電勢________．3．靜電力做功與電勢差的關(guān)系WAB＝____________或UAB＝____________.二、等勢面1．定義：電場中______________的各點構(gòu)成的面．2．等勢面的特點(1)在同一個等勢面上移動電荷時，靜電力____________．(2)等勢面一定跟電場線__________，即跟電場強度的方向__________．(3)電場線總是由______________的等勢面指向______________的等勢面．1．判斷下列說法的正誤．(1)電勢差與電勢一樣，是相對量，都與零電勢點的選取有關(guān)．()(2)電勢差是一個標(biāo)量，但是有正值和負(fù)值之分．()(4)將電荷量為q的電荷從A點移到B點與將電荷量為－q的電荷從B點移到A點，靜電力所做的功相同．()(5)電荷在等勢面上移動時不受靜電力作用，所以靜電力不做功．()2．在某電場中，將一帶電荷量為q＝＋2.0×10－9C的點電荷從a點移到b點，靜電力做功W＝－4.0×10－7J，則a、b兩點間的電勢差Uab為__________V.一、電勢差導(dǎo)學(xué)探究電場中A、B、C、D四點的電勢如圖所示．(1)A、C及A、B間的電勢差各為多少？哪個較大？(2)若取D點電勢為零，則A、B、C三點的電勢各為多少？A、C及A、B間的電勢差各為多少？通過以上計算說明電勢、電勢差各具有什么特點？知識深化1．電勢差的理解(1)電勢差反映了電場的能的性質(zhì)，決定于電場本身，與試探電荷無關(guān)．(2)電勢差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢差的正負(fù)表示兩點電勢的高低；UAB＝－UBA，與零電勢點的選取無關(guān)．(3)電場中某點的電勢在數(shù)值上等于該點與零電勢點之間的電勢差．2．電勢差與靜電力做功的關(guān)系(1)公式：UAB＝eq\f(WAB,q)或WAB＝qUAB，其中WAB僅是靜電力做的功．(2)把電荷q的電性和電勢差U的正負(fù)代入進(jìn)行運算，功為正，說明靜電力做正功，電荷的電勢能減??；功為負(fù)，說明靜電力做負(fù)功，電荷的電勢能增大．3．電勢和電勢差的比較比較內(nèi)容電勢φ電勢差U區(qū)別定義電勢能與電荷量的比值φ＝eq\f(Ep,q)靜電力做的功與電荷量的比值UAB＝eq\f(WAB,q)決定因素由電場和在電場中的位置決定，與q、Ep無關(guān)由電場和場內(nèi)兩點位置決定，與q、WAB無關(guān)相對性與零電勢點的選取有關(guān)與零電勢點的選取無關(guān)聯(lián)系數(shù)值關(guān)系UAB＝φA－φB單位相同，國際單位制中均是伏特(V)標(biāo)矢性都是標(biāo)量，但均有正負(fù)例1(多選)關(guān)于電勢差UAB和電勢φA、φB的理解，正確的是()A．電勢與電勢差均是相對量，均與零電勢點的選取有關(guān)B．UAB和UBA是不同的，它們存在關(guān)系：UAB＝－UBAC．φA、φB都有正、負(fù)，所以電勢是矢量D．若φB＝0，則φA＝UAB針對訓(xùn)練電場中A、B兩點間的電勢差UAB＝75V，B、C兩點間的電勢差UBC＝－200V，則A、B、C三點的電勢高低關(guān)系為()A．φA>φB>φC B．φA<φC<φBC．φC>φA>φB D．φC>φB>φA例2(2021·麻城市第二中學(xué)高一期中)有一個帶電荷量q＝－3×10－6C的點電荷，從某電場中的A點移到B點，電荷克服靜電力做6×10－4J的功，從B點移到C點，靜電力對電荷做9×10－4J的功，問：(1)AB、BC、CA間電勢差各為多少？(2)若以B點電勢為零，則A、C兩點的電勢各為多少？電荷在A、C兩點的電勢能各為多少？(1)UAB＝eq\f(WAB,q)中，UAB、WAB及q都有正負(fù)之分，計算UAB時，WAB和q的正負(fù)可直接代入，結(jié)果為正說明φA>φB，為負(fù)說明φA<φB.(2)不能認(rèn)為UAB與WAB成正比、與q成反比，只是可以利用WAB和q來計算A、B兩點間的電勢差UAB.(3)由UAB＝eq\f(WAB,q)可以看出，UAB在數(shù)值上等于單位正電荷由A點移動到B點時靜電力所做的功．若靜電力對單位正電荷做正功，則UAB為正值；若靜電力對單位正電荷做負(fù)功，則UAB為負(fù)值．(4)公式WAB＝qUAB適用于任何電場，UAB為電場中A、B兩點間的電勢差，WAB是靜電力所做的功，式中各量均有正負(fù)，計算相關(guān)量時，“W”與“U”的角標(biāo)一定要對應(yīng)，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA.二、等勢面導(dǎo)學(xué)探究(1)類比地圖上的等高線，簡述什么是等勢面？(2)當(dāng)電荷從同一等勢面上的A點沿等勢面移到B點時，電荷的電勢能是否變化？靜電力做功情況如何？知識深化1．等勢面的特點及應(yīng)用(1)在同一個等勢面上移動電荷時，靜電力不做功，電荷的電勢能不變．(2)電場線跟等勢面垂直，并且由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，由此可以繪制電場線，從而可以確定電場的大致分布．(3)等差等勢面密的地方，電場強度較強；等差等勢面疏的地方，電場強度較弱，由等差等勢面的疏密可以定性分析電場強度大小．(4)任意兩個等勢面都不相交．2．幾種常見電場的等勢面(1)點電荷的等勢面是以點電荷為球心的一簇球面，以正點電荷為例，越靠近點電荷，電勢越高；越遠(yuǎn)離點電荷，電勢越低．(2)等量異種點電荷的等勢面是兩簇對稱的曲面(含中垂面)①兩電荷連線上由正電荷到負(fù)電荷，電勢逐漸降低，以中垂面為界，取無限遠(yuǎn)處電勢為零，含正電荷一邊的電場中每點電勢都為正，含負(fù)電荷一邊的電場中每點電勢都為負(fù)．②中垂面無限大，與無限遠(yuǎn)處等勢，故中垂面上電勢處處相等，若取無限遠(yuǎn)處電勢為零，則中垂面上各點電勢都為零．(3)等量同種點電荷的等勢面是兩簇對稱的曲面(以等量正點電荷為例)①在兩點電荷連線上：中點電勢最低，關(guān)于中點對稱的任意兩點電勢相等．②連線的中垂線上：由連線中點向兩邊到無限遠(yuǎn)處電勢逐漸降低，無限遠(yuǎn)處電勢為零；中垂線上關(guān)于中點對稱的任意兩點電勢相等．(4)勻強電場的等勢面垂直于電場線的一簇等間距的平行平面．例3(多選)如圖，實線為一正點電荷的電場線，虛線為其等勢面．A、B是同一等勢面上的兩點，C為另一等勢面上的一點，下列判斷正確的是()A．A點電場強度大小等于B點電場強度大小B．C點電勢低于B點電勢C．將電子從A點移到B點，靜電力不做功D．將質(zhì)子從A點移到C點，其電勢能增加例4點電荷Q1、Q2產(chǎn)生的靜電場的等勢面與紙面的交線如圖中實線所示，圖中標(biāo)在等勢面上的數(shù)值分別表示該等勢面的電勢，a、b、c、d、e、f等表示等勢面上的點，下列說法正確的有()A．位于d點的點電荷不受靜電力作用B．a(chǎn)點的電場強度與b點的電場強度大小一定相等C．把電荷量為q的正電荷先從b點移到d點，再從d點移到f點，靜電力做的總功為零D．把單位正電荷從e點移到c點過程中，靜電力做的功等于2kJ例5(2021·浙江諸暨中學(xué)月考)一對等量正點電荷產(chǎn)生的電場的電場線(實線)和等勢面(虛線)如圖所示，圖中A、B兩點電場強度分別是EA、EB，電勢分別是φA、φB，負(fù)電荷q在A、B兩點時的電勢能分別是EpA、EpB，下列判斷正確的是()A．EA>EB，φA>φB，EpA<EpBB．EA>EB，φA<φB，EpA<EpBC．EA<EB，φA>φB，EpA>EpBD．EA<EB，φA<φB，EpA>EpB3電勢差與電場強度的關(guān)系[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道電勢差與電場強度的關(guān)系式，了解其適用條件.2.會用關(guān)系式U＝Ed處理勻強電場問題.3.知道電場強度的另一種求法，理解電場強度的另一個單位“伏(特)每米”的意義．一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系1．勻強電場中兩點間的電勢差等于____________與這兩點________________的距離的乘積．2．公式：UAB＝________.二、公式E＝eq\f(UAB,d)的意義1．意義：在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點之間的_________與這兩點_____________之比．2．電場強度的另一種表述：電場強度在數(shù)值上等于沿________方向__________上降低的電勢．3．電場強度的另一個單位：由E＝eq\f(UAB,d)可導(dǎo)出電場強度的另一個單位，即______________，符號為____________.1V/m＝1N/C.1．判斷下列說法的正誤．(1)公式UAB＝Ed適用于計算任何電場中A、B兩點間的電勢差．()(2)根據(jù)公式UAB＝Ed，在勻強電場中A點和B點間的距離越大，則這兩點的電勢差越大．()(3)在勻強電場中，沿電場線方向，相同距離上降低的電勢必相等．()(4)由公式E＝eq\f(U,d)得，電場強度E與電勢差U成正比，與兩點間距離d成反比．()2.如圖所示，在電場強度為E＝1.0×102V/m的勻強電場中，有相距d＝2.0×10－2m的A、B兩點，A、B連線與電場方向的夾角為60°，則A、B兩點間的電勢差為________V.一、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系導(dǎo)學(xué)探究公式E＝eq\f(UAB,d)對任何電場都適用嗎？式中d指的是兩點間的距離嗎？知識深化1．公式E＝eq\f(UAB,d)及UAB＝Ed的適用條件都是勻強電場．2．由E＝eq\f(U,d)可知，電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向單位距離上降低的電勢．式中d不是兩點間的距離，而是沿電場方向的距離．3．電場中電場強度的方向就是電勢降低最快的方向．4．電場強度與電勢都是用比值定義的物理量，它們都僅由電場本身性質(zhì)決定，根據(jù)公式E＝eq\f(UAB,d)不能得出電場強度和電勢有直接關(guān)系，即電場強度大的點電勢不一定高，電勢高的點電場強度不一定大．例1如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一個以O(shè)為圓心、半徑R＝2m的圓，P為圓周上的一點，O、P兩點連線與x軸正方向的夾角為θ，若空間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，電場強度大小E＝100V/m，則O、P兩點的電勢差可表示為()A．UOP＝－200sinθ(V) B．UOP＝200sinθ(V)C．UOP＝－200cosθ(V) D．UOP＝200cosθ(V)例2(2022·江西宜春實驗中學(xué)高二月考)如圖，A、B、C三點在勻強電場中，AC⊥BC，∠CAB＝37°，BC＝10cm，把一個電荷量q＝1×10－5C的正電荷從A移到B，靜電力不做功；從B移到C，靜電力做功為－8×10－3J，則該勻強電場的電場強度大小和方向是(cos37°＝0.8)()A．800V/m，垂直AC向下B．800V/m，垂直AC向上C．10000V/m，垂直AB斜向下D．10000V/m，垂直BC斜向上1．電勢差的三種求解方法(1)應(yīng)用定義式UAB＝φA－φB來求解．(2)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝eq\f(WAB,q)來求解．(3)應(yīng)用關(guān)系式UAB＝Ed(勻強電場)來求解．2．在應(yīng)用關(guān)系式UAB＝Ed時可簡化為U＝Ed，即只把電勢差大小、電場強度大小通過公式聯(lián)系起來，電勢差的正負(fù)、電場強度的方向可根據(jù)題意另作判斷．針對訓(xùn)練1(2021·西寧市高二期末)帶有等量異種電荷，相距10cm的平行板A和B之間有一勻強電場，如圖，電場強度E＝2×104V/m，方向向下．電場中C點距B板為3cm，D點距A板為2cm.下列說法正確的是()A．UCD＝1000VB．讓B板接地，則C點的電勢φC＝600VC．讓A板接地，則D點的電勢φD＝400VD．將一個電子從C點移到D點靜電力做的功，與將電子先從C點移到P點再移到D點靜電力做的功數(shù)值不同二、利用E＝eq\f(U,d)定性分析非勻強電場U＝Ed只適用于勻強電場的定量計算，在非勻強電場中，不能進(jìn)行定量計算，但可以定性地分析有關(guān)問題．(1)在非勻強電場中，U＝Ed中的E可理解為距離為d的兩點間電場強度的平均值．(2)當(dāng)電勢差U一定時，電場強度E越大，則沿電場強度方向的距離d越小，即電場強度越大，等差等勢面越密．例3(2021·東北師大附中期中)如圖所示，實線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點的電勢分別為φa＝－50V，φb＝－20V，則a、b連線的中點c的電勢應(yīng)為()A．φc＝－35V B．φc＞－35VC．φc＜－35V D．無法判斷針對訓(xùn)練2如圖所示，三個同心圓是一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑成等差數(shù)列．A、B、C分別是這三個等勢面上的點，且這三點在同一條電場線上．A、C兩點的電勢依次為φA＝10V和φC＝2V，則B點的電勢()A．一定等于6V B．一定低于6VC．一定高于6V D．無法確定4電容器的電容第1課時電容器的電容[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道什么是電容器及電容器的主要構(gòu)造.2.理解電容的概念及其定義式.3.了解電容器充電和放電現(xiàn)象及能量轉(zhuǎn)換.4.會應(yīng)用平行板電容器的電容公式分析有關(guān)問題．一、電容器1．基本構(gòu)造：任何兩個彼此________又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個電容器．2．充電、放電：使電容器兩個極板分別帶上________________________，這個過程叫充電．使電容器兩極板上的電荷________，電容器不再帶電，這個過程叫放電．3．從能量的角度區(qū)分充電與放電：充電是從電源獲得能量儲存在電容器中，放電是把電容器中的________轉(zhuǎn)化為其他形式的能量．4．電容器的電荷量：其中________極板所帶電荷量的絕對值．二、電容1．定義：電容器所帶________________與電容器兩極板之間的____________之比．2．定義式：______________.3．單位：電容的國際單位是__________，符號為________，常用的單位還有______和______，1F＝________μF＝________pF.4．物理意義：電容器的電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，在數(shù)值上等于使兩極板之間的電勢差為________時，電容器所帶的電荷量．5．擊穿電壓與額定電壓(1)擊穿電壓：電介質(zhì)不被________時加在電容器兩極板上的極限電壓，若電壓超過這一限度，電容器就會損壞．(2)額定電壓：電容器外殼上標(biāo)的工作電壓，也是電容器正常工作所能承受的最大電壓，額定電壓比擊穿電壓低．三、平行板電容器的電容1．結(jié)構(gòu)：由兩個平行且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成．2．電容的決定因素：電容C與兩極板間電介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr成________，跟極板的正對面積S成________，跟極板間的距離d成_____________．3．電容的決定式：C＝____________，εr為電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，k為靜電力常量．當(dāng)兩極板間是真空時，C＝____________.四、常用電容器1．分類：從構(gòu)造上看，可以分為________電容器和________電容器兩類．2．固定電容器有：____________________電容器、________電容器等．3．可變電容器由兩組鋁片組成，固定的一組鋁片叫______，可以轉(zhuǎn)動的一組鋁片叫_______．轉(zhuǎn)動動片，使兩組鋁片的________________發(fā)生變化，電容就隨著改變．1．判斷下列說法的正誤．(1)電容器的電容跟它所帶電荷量成正比．()(2)對于確定的電容器，它所帶電荷量跟它兩極板間電壓的比值保持不變．()(3)將平行板電容器兩極板的間距加大，電容將增大．()(4)將平行板電容器兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減?。?)(5)在平行板電容器極板間插入電介質(zhì)，電容將增大．()2．某平行板電容器充電后所帶電荷量為Q＝2×10－6C，兩極板間的電壓U＝4V，則該電容器的電容為__________F，若只將該電容器的板間距離增大，電容器的電容將________，若只將兩極板錯開，使極板正對面積減小，電容器的電容將________.一、電容器電容導(dǎo)學(xué)探究(1)把電容器的兩個極板分別與電源兩極相連，對電容器進(jìn)行充電，該過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？當(dāng)把電容器兩極相接，使電容器放電，該過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？(2)當(dāng)電容器的帶電荷量增加時，電容器兩極板間的電勢差如何變化？帶電荷量Q和板間電勢差U的比值是否發(fā)生變化？知識深化1．電容器的充、放電過程中，電路中有充電、放電電流，電路穩(wěn)定時，電路中沒有電流．2．C＝eq\f(Q,U)是電容的定義式，由此也可得出：C＝eq\f(ΔQ,ΔU).3．電容器的電容決定于電容器本身，與電容器的電荷量Q以及電勢差U均無關(guān)．例1(多選)(2021·金華一中期中)下列關(guān)于電容器和電容的說法中，正確的是()A．根據(jù)C＝eq\f(Q,U)可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，跟兩極板間的電壓成反比B．對于確定的電容器，其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比C．對于確定的電容器，無論其兩板間的電壓如何變化(小于擊穿電壓且不為零)，它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變針對訓(xùn)練(多選)如圖所示的各圖描述的是對給定的電容器充電時其電荷量Q、電勢差U、電容C之間相互關(guān)系的圖像，其中正確的是()例2有一充電的平行板電容器，兩板間的電勢差為3V，現(xiàn)使它的電荷量減少3×10－4C，于是電容器兩板間的電勢差降為原來的eq\f(1,3)，則此電容器的電容是多大？電容器原來帶的電荷量是多少？若將電容器極板上的電荷全部放掉，電容器的電容是多大？二、平行板電容器導(dǎo)學(xué)探究平行板電容器由兩塊平行放置的金屬板組成．利用平行板電容器進(jìn)行如下實驗：(1)如圖所示，保持Q和d不變，減小兩極板的正對面積S，觀察電勢差U(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)C＝eq\f(Q,U)，分析電容C的變化．(2)如圖所示，保持Q和S不變，增大兩極板間的距離d，觀察電勢差U(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)C＝eq\f(Q,U)，分析電容C的變化．(3)如圖所示，保持Q、S、d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢差U(靜電計指針偏角)的變化，依據(jù)C＝eq\f(Q,U)，分析電容C的變化．知識深化1．靜電計實質(zhì)上也是一種驗電器，把驗電器的金屬球與一