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电场 电流（二） 一、一周内容概述 1、知道静电现象带来的危害和防止静电危害的基本方法． 2、知道静电现象可以被人们合理应用 3、理解电容的定义方式，掌握电容的定义式及电容单位． 4、掌握焦耳定律，会计算电热． 二、重点知识讲解 （一）静电 1、静电的利用 　　(1)静电除尘：以煤为原料的炉中所排出的烟气会带走大量的煤粉，既浪费燃料，又污染环境，利用图13-10-1所示装置，可以达到除尘的目的． 　　其工作原理是：金属管A和管内金属丝分别接到高压电源的正、负极上，它们之间有很强的电场，且金属丝B附近的场强更大一些，导致B附近的空气分子被电离，成为电子和正离子．电子在向A加速运动的过程中附着到煤粉上，使煤粉带负电，则煤粉被正极A吸附，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，达到除尘的目的． 　　说明：静电的利用就是让带电的微粒在电场力的作用下，奔向并吸附在电极上． 　　(2)静电喷涂、静电植绒、静电复印(见课本)． 2、静电的防止 　　原理：尽快把产生的静电导走，避免越积越多． 　　办法：常采用中和或导入大地的办法处理． 　　例如：油罐车后装拖地铁链；印染厂中保持适当湿度；飞机轮胎用导电橡胶制造． （二）电容器 1、电容器——容纳电荷的容器 　　(1)基本结构：由两块彼此绝缘、互相靠近的导体组成． 　　(2)带电特点：两板电荷等量异号，分布在两板相对的内侧． 　　(3)板间电场：板间形成匀强电场(对平行板而言，不考虑边缘效应)，场强大小E＝U/d，方向始终垂直板面． 2、电容器的充放电过程 　　(1)充电过程 　　特点(如图所示)： 　　充电电流，电流方向为逆时针方向，电流强度由大到小； 　　电容器所带电量增加； 　　电容器两极板间电压升高； 　　电容器中电场强度增加； 　　当电容器充电结束后，电容器所在电路中无电流，电容器两极板间电压与充电电压相等； 　　充电后，电容器从电源中获取的能量称为电场能． 　　(2)放电过程 　　特点(如图所示)： 　　放电电流：电流方向是从正极板流出，电流强度是由大变小； 　　电容器上电量减小； 　　电容器两极板间电压降低； 　　电容器中电场强度减弱； 　　电容器的电场能转化成其他形式的能． 　　注意：放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程，当放电结束时，电路中无电流． 3、电容 　　(1)定义：电容器所带电量Q与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容．即 　　注意：法拉F这个单位很大，实际常用单位为微法(μF)和皮法(pF)，其关系是：． 　　由可知． 　　说明：电容器是一个仪器，而电容是一个物理量，它表征了电容器容纳电荷的本领． 　　电容器的电量是一个极板上电量的绝对值． 　　电容C是用比值定义法定义的．如我们在本章学习过的电场强度E、电势差，要理解用比值定义法定义物理重的特点．电容器的电容C可以用比值Q/U来量度，但电容器的电容与Q、U无关，即使电容器不带电，其电容C不变，而不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比． 　　电容器的电容C的大小是由电容器自身决定的，取决于两导体的形状、相对位置及两导体间的电介质这三个因素． 　　电容的单位：法拉，简称法，用F表示，． 　　(2)电量Q＝CU，电量随电压的升高而增大，与电压成正比． （三）电流的热效应 1、电热：电流通过有电阻的导体（或用电器）时，导体（或用电器）总要发热，这就是电流的热效应．产生的热量通常叫做电热． 　　计算公式：Q＝I2Rt（普遍适用） 　　说明：Q＝I2Rt是焦耳定律的表达式，可用来求任何电路中产生的热量（电热）． 　　单位：焦耳，符号J． 　　微观解释：在金属导体中，除了自由电子，还有金属正离子．在电场力的作用下，做加速定向移动的自由电子要频繁地与离子发生碰撞，并把定向移动的动能传给离子，使离子的热运动加剧，于是通电导体的内能增加，温度升高． 　　实质：电能通过电流做功转化为内能． 2、热功率 　　定义：单位时间内发热的功率，通常称为热功率． 　　表达式：P＝＝I2R（普遍适用） 　　单位：瓦特，符号W． 3、额定电压、额定功率和实际功率 　　额定电压：用电器正常工作时的电压．用电器上标注的电压为额定电压． 　　额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率．用电器上标注的功率是额定功率． 　　实际功率：用电器在实际工作时的电功率．实际功率可能大于、小于或等于额定功率．为保护用电器，实际功率应小于或等于额定功率． 例1、如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回．若保持两极板间的电压不变，则(　) A．把A板向上平移一小段距离，质点自