高二物理暑假预习讲义4等势面与电容器(教师版)

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理等势面；电势差与场强关系；电容器电容人教版【同步教育信息】 一. 本周教学内容：第六节 等势面第七节 电势差与场强关系 第八节 电容器电容 二. 知识要点：知道什么是等势面，理解在同一等势面上移动电荷电场力不做功。

知道电场线与等势面垂直，指向低电势面方向，知道处于静电平衡的导体是等势体，表面为等势面，理解匀强场中电势差与场强关系Ed U =，并会推导和运算。

知道什么是电容器，知道电容器充放电时电场能量的变化，理解电容的定义UQ C /=及其物理意义，知道电容大小的决定条件公式)4/(kd S C πε=。

三. 重点、难点解析 1. 等势面及其特性电场中电势相等的点构成的面叫等势面，它是为了描述电场性质假想的。

等势面描述了电场的分布情况，由等势面可知场强。

等势面是空间形状曲面，在一个平面内表示为等势线。

在一个平面内的等势线也代表等势面。

等势面的特性（1）在同一等势面上移动电荷不做功（2）电场线一定与等势面垂直由高电势面指向低电势面 （3）任意两个等势面不相交（4）等差等势面越密的地方场强越大 常见电场的等势面： （1）点电荷特征以点电荷为圆心的同心球面等差等势面的半径差是向外增大的。

等量异号点电荷特征：连线的中垂面为平面，电势为零其余等势面对称分布为双曲面。

（2）匀强场的等势面为平行平面，等差等势面间距离相等。

2. 静电平衡中的导体（1）整个导体为等势体，表面是等势面。

（2）离导体越近处，等势面形状越接近导体形状。

3. 电势差与场强的关系在电场中，场强的方向就是电势降低的方向，场强越大的地方电势变化越快。

匀强场中d E U ⋅=，E 为场强大小，d 为沿场强方向的距离，E 单位为m V /。

场强方向就是电势降低最快的方向。

4. 电容器及其电容电容器就是可以储存电荷的容器，一般是由彼此绝缘互相靠近的导体组成，每一个导体叫电容器的一个电极。

电容器电极靠近，充电时两极带等量异号电荷，电荷间有相互作用。

高二物理等势面通用版【本讲主要内容】等势面概念、几种常见等势面、性质、物理意义【知识掌握】【知识点精析】力的角度用电场强度电场线描述电场⎧⎨⎩⎫⎬⎪⎭⎪能的角度用电势电势差等势面描述电场⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪等势面（线）1. 在重力场中，高度相同的点构成的面（线），叫等高面（线）。

类似概念：在电场中，电势相同的点构成的面（线），叫等势面（线）。

虚线为以正点电荷为球心的球面，实线为电场线，若将1C正电荷由某一球面上各点移到无穷远电场力做功都相同。

因为这功就表示了各点电势。

（电势就是表示将1C正电荷移到参考点电场力做的功，）所以这一球面上各点电势相同，因此这些球面为等势面。

将点电荷垂直纸面向读者移动等势线①提高（沿纸面看）②、③也提高。

①最高、②次之、③更次之，可看到上图那样相当一些等高线，这形象地将等势线转化成了等高线。

同理负点电荷等势面也是一族同心球面，只不过各面电势为负，请参看教材。

2. 性质：①等势面上任何两点间电势差为0。

②沿同一等势面移动电荷电场力不做功。

（据W＝qU，U＝0，∴W＝0）③电场线跟等势面垂直析：若不垂直有沿等势面分量沿等势面移动电荷电场力做功E E 1⎧⎨⎪⎩⎪④等势面不相交析：若相交，交线就是等势线，所以两等势面重合。

⑤电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 析：因为沿电场线电势降低⑥处于静电平衡导体是等势体，导体表面是等势面。

析：因为静电平衡，无电荷移动，若不是等势体，电荷将受电场力移动。

3. 物理意义：①形象表示各点电势高低 ②表示电场强度大小。

析：如图具有相同电势差两等势面距离小，等势面密，电场强度大。

【解题方法指导】例1. 如图所示，A 是带负电的金属球，B 是不带电的绝缘导体，此时B 的电势为ϕ1；当手摸绝缘导体的左端，B 的电势变为ϕ2；放开手后再移走A ，B 的电势变为ϕ3。

则下列判断正确的是（ ）A. ϕϕϕ123==B. ϕϕϕ123>>C. ϕϕϕ123<<D. ϕϕϕ132<<解：摸前：B 在A 的负电荷产生的电场中处于静电平衡，右端为负电荷，左端为正电荷，B 为一等势体ϕ10<。

等势面高中物理面试教案
教学内容：
1. 什么是等势面？
2. 等势面的特点和性质
3. 等势面与电场的关系
4. 等势面的应用
教学目标：
1. 了解等势面的概念和性质
2. 能够描述等势面和电场之间的关系
3. 掌握等势面的应用
教学准备：
1. PowerPoint课件
2. 实验装置和材料：电场模拟器，导线，电荷
3. 教学素材：等势面的图示和实验视频
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师介绍等势面的概念，并与学生讨论等势面的特点和作用。

二、理论讲解（15分钟）
1. 介绍等势面是指在这个面上的电势是相等的。

2. 讲解等势面的性质和特点。

3. 解释等势面与电场的关系。

三、实验演示（15分钟）
1. 利用电场模拟器展示等势面的形成过程。

2. 请学生观察实验现象，讨论等势面的形成原理。

四、应用练习（10分钟）
1. 带电粒子在电场中的等势面是什么形状？
2. 学生在小组内讨论并回答问题。

五、巩固与拓展（10分钟）
1. 学生根据所学知识解答等势面相关问题。

2. 教师对学生答案进行讲解与评价。

六、作业布置（5分钟）
布置作业：仿照课堂实验，绘制等势面形状的示意图。

教学反思：
通过本节课的学习，学生能够掌握等势面的概念和性质，并理解等势面与电场的关系。

在教学中，教师可以通过实验演示和课堂讨论等方式激发学生的兴趣，提高他们对物理知识的掌握和理解能力。

学习过程：一、复习预习我们已经学习了电场的基本性质，对电场有了一些简单的认识，例如电场强度、电势、电场线等对电场的描述，同时也学习了关于试探电荷在电场中时受到的电场力力以及运动中的电势能变化和电场力做功的关系等等！这一讲我们要在之前的基础上继续学习静电场的应用，例如导体在电场中存在时的电荷分布、利用仪器储存电荷、带电粒子在电场中的直线加速和曲线偏转问题……二、知识讲解考点/易错点1 静电现象的应用1、静电感应现象在电场中的导体沿着电场强度方向两端出现等量异种电荷的现象，叫静电感应。

2、静电平衡概念：物理学中将导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡。

条件：E内=0由于静电感应，在导体两侧出现等量异种电荷，在导体内部形成与场强E0反向的场强E′，在导体内任一点的场强可表示为：E内=E0 + E′附加电场E′，与外电场E0方向相反，叠加的结果削弱了导体内部的电场。

随着导体两侧感应电荷继续增加，附加电场E′增强，合场强E内将逐渐减小，当E内=0时，自由电子的定向移动也停止了。

要说明的是，金属导体建立静电平衡状态的时间是短暂的。

3、处于静电平衡状态导体上电荷的分布导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面上，越尖锐的位置，电荷分布的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷。

4、处于静电平衡状态导体的特点①处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加场强）。

②任何一点的场强方向跟该点所在的表面垂直。

③处于静电平衡状态的导体是个等势体，它的表面是个等势面。

5、静电屏蔽概念：处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零。

因此，可以利用金属外壳或金属网封闭某一区域，使该区域不再受外界电场的影响，这一现象叫做静电屏蔽。

英科学家表演特技触摸百万伏高压电6、静电屏蔽的两种情形：①金属壳内部空间不受壳外部电场的影响；②接地的封闭的导体壳内部电场对壳外空间没有影响；考点/易错点2 电容器的电容1 、电容器（1）任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以看成一个电容器。

2023高二年级考生必读物理电容器知识点高二年级物理电容器知识点带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=EK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;常见电场的电场线分布要求熟记;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算：1F=106F=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.6010-19J;(8)其它相关内容：静电屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。

高二年级物理电容器知识点一、电容的定义式即C=Q/U;电容器的电容由电容器所带电量与两极板间的电压比值决定，但与电容器是否带电量，带电量的多少无关;二、平行板电容器电容的决定式：即电容与两极板的正对面积成正比，两极板间距离成反比，即电容器的电容由其构成因素决定三、电容器的动态变化问题：首先确定变化过程中的不变量，即电容与充电后与电源保持连接，则电容器两极板间电压保持不变;若充电后与电源断开连接，则电容器所带电量保持不变;然后由结构的改变根据决定式判断电容的变化情况，结合不变量，确定其他量的变化。

高二年级物理电容器知识点一、电容器任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成是一个电容器，这两个导体就是电容器的两个极。

高二物理第4节 电容器 电容鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：第4节 电容器 电容〔一〕根底知识1. 电容器〔1〕平行板电容器：在两个正对的平行板中间夹一层绝缘介质，就组成一个最简单的电容器。

实际上，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是一个电容器。

〔2〕电容器的工作根底：①充电：使电容器带电的过程称为充电，充电后两板带等量异种电荷，电容器储存了电场能。

②放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。

〔3〕电容器的带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。

2. 电容〔1〕定义：电容器所带电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容。

公式：UQ C =。

〔2〕物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，数值上等于使两极间的电势差为1V 时电容器所带的电荷量。

单位：法，符号F ，还有微法〔F μ〕和皮法〔pF 〕。

关系：pF 10F 10F 1126=μ=。

〔3〕电容器的电容仅由电容器的结构决定，与所带电荷量Q 或所加电压U 无关。

3. 常见电容器常见电容器按导体极板间所用的电介质的不同来分类，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等。

按电容器的电容是否可变来分类，有可变电容器、固定电容器等。

4. 电容器的应用〔1〕用于照相机的电子闪光灯中。

〔2〕利用电容测水位。

〔3〕用于高能物理实验或工程中。

〔4〕驻极体话筒。

〔二〕方法点拨1. 电容的定义式UQ C =的正确理解 关于电容的定义式利用了比值定义法，看起来好象C 由Q 和U 来决定，其实C 与Q 和U 无关。

C 的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值U Q 可以来量度电容器的电容。

即使电容器不带电，电容器的容纳电荷的本领也不变，其电容仍为C 。

2. 关于电容器的充电、放电〔1〕充电过程：如以下列图所示，原来不带电的电容器与电源连接后，有逆时针方向的电流，使电容器上板带正电。

下板带负电，且电荷量越来越大。