高中物理选修3-1-电容器
(课堂设计)2014-2015高中物理 2.4 电容器 电容课件 沪科版选修3-1

(2)在分析平行板电容器的有关物理量的变化情况 Q εS 时,往往需要将 C= ,C∝ 和 U=Ed 结合在一起加 U d Q 以考虑,其中 C= 反映了电容器本身的属性,是定义 U εS 式(或量度式), 适用于各种电容器; C∝ 表明了平行板 d 电容器的电容决定于哪些因素,仅适用于平行板电容 器;另外,平行板电容器两板间的电场是匀强电场,有 U Q 关系式 E= .对于平行板电容器间的电场, 根据 C= , d U εS Q εS Q U=Ed,C∝ 可以推出 ∝ ,则 E∝ . d Ed d εS
-6 6 × 10 ΔQ 即 C= = F=3×10-6 F=3 μF. ΔU 2
要求两极板间电势差降为6 V,则每板应减少的 电荷量为: ΔQ′=CΔU′=3×10-6×(10-6) C=12×10-6 C =1.2×10-5 C. 答案:见解析
平行板电容器的决定因素
εS (1)C= 是平行板电容器的电容决定式.其中 4πkd ε 为板间的电介质的相对介电常数, S 为极板的正对 面积,d 为两板间的距离,k 为静电常数.只要 ε、S、 d 不变,其电容就保持不变.此式告诉我们,平行板 电容器电容的大小由 ε、S 和 d 共同决定.
1 F= ____ 1012pF 106 μF=____
4.影响电容器电容的因素:平行板电容器的电容 C 跟
正比,跟 正比 ,跟极板正对面积 S 成_____ 相对介电常数 ε 成_____
εS 4πkd ,当极板间为真 极板间的距离 d 成_____ 反比公式为 C=_____ S kd 空时,C=4π _____.
【例2】 如图2-4-3所示的实验装置中,平行 板电容器的极板A与一灵敏静电计相接,极板B接 地.若极板B稍向上移动一点,由观察的静电计指 针变化做出平行板电容器的电容变小的结论的依据电荷量变小 B.两板间电压不变,极板上的电荷量变大 C.极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变小 D.极板上电荷量几乎不变,两极板间电压变大
高中物理选修3-1公式之欧阳语创编

高中物理选修3-1公式第一章 静电场1、库仑力:221r q q kF = (适用条件:真空中静止的点电荷)k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力常量电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)2、电场强度: 电场强度是表示电场性质的物理量。
是矢量。
定义式:qF E =单位: N / C 或V/m点电荷电场场强 2r Q kE =匀强电场场强d U E =3、电势能:电势能的单位:J通常取无限远处或大地表面为电势能的零点。
静电力做功等于电势能的减少量 PB PA ABE E W -=4、电势: 电势是描述电场能的性质的物理量。
是标量。
电势的单位:V 电势的定义式:qE p =ϕ 顺着电场线方向,电势越来越低。
一般点电荷形成的电场取无限远处的电势为零,在实际应用中常取大地的电势为零。
5、电势差U ,又称电压qW U =U AB = φA -φB电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场:7、粒子通过偏转电场的偏转量(侧移距离): 做类似平抛运动粒子通过偏转电场的偏转角度8、电容器的电容: 电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
单位:F 定义式:c Q U =电容器的带电荷量: Q=cU 平行板电容器的电容:kd S c πε4=平行板电容器与电源的两极相连,则两极板间电压不变 平行板电容器充电后,切断电源,电容器所带电荷量不变电容器接在电源上,电压不变;断开电源时,电容器上电量不变;改变两板距离E 不变。
第二章 恒定电流1、电流强度定义式:I = t q微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数) 决定式:I U R=2、电阻: 定义式:IU R =决定式:电阻定律:电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 3、(1) 串联电路电压分配 2121R R U U =UR R R U 2111+=功率分配 2121R R P P =P R R R P 2111+=(2) 并联电路 两个电阻并联 2121R R R R R +=并联的总电阻比任何一个分电阻小并联电路电流分配 1221I R I R =,I 1=IR R R 212+并联电路功率分配1221R R P P =,PR R R P 2121+=4、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:I UR =变形:U=IRR U I =(2)闭合电路欧姆定律:I =r R E+Ir U E +=5、电功和电功率: 电功:W=pt=IUt 焦耳定律(电热)Q=I Rt 2 电功率 P=tW=IU纯电阻电路:W=pt=IUt=Q=I Rt UR t22=Sl R ρ=非纯电阻电路:W=IUt=ptQ=I Rt 2IU tWP ==R I t Qp 2==热第三章 磁场1、磁场的强弱用磁感应强度B 来表示:IlFB =(条件:B ⊥L )单位:T2、电流周围的磁场的磁感应强度的方向由安培(右手)定则决定。
高二物理选修3-1:1.8电容器的电容限时练+Word缺答案

为明学校学生限时训练物理学科编号: 使用时间: 2018-9-2 组编人:第 1.8 课《电容器的电容》限时练( 30 分钟)班级: 姓名: 小组: 分数: 卷面: A卷基础题1、下列关于电容器和电容的说法中,错误的是( )A.电容器A的体积比B大,说明A的电容一定比B的大B.对于确定的电容器,其带的电荷与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷与电压比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量,其大小与加在两板上的电压无关2、有两个平行板电容器,它们的电容之比为5:4,它们所带的电荷量之比为5:1,两极板间距离之比为4:3,则两极板间电压之比和电场强度之比为( )A.4:1 1:3 B.1:4 3:1 C.4:1 3:1 D.4:1 4:33、如图所示,电容器的两极板和电源的正、负极相连,下列说法正确的是( )A.两极板的正对面积减小,则电容器所带的电荷量变大B.两极板的正对面积减小,极板间的场强变大C.两极板的距离减小,极板间的场强变大D.两极板间插入电介质,则两极板间的场强变大4、如图所示为某一电容器中所带电荷量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40 V降低到36 V,对电容器来说正确的是( )A.是充电过程 B.是放电过程C.该电容器的电容为5.0×10-2 FD.电容器的电荷变化量为0.20 C5、两块平行金属板带等量异种电荷,要使两极板间的电压加倍,两极板间的电场强度减半,采用的办法有( )A.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍B.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍C.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍D.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍6、一个平行板电容器,使其所带电荷量增加ΔQ=1.0×10-8 C,而两极板间的电压比原来升高了ΔU=10 V,求此电容器的电容是多少?若此电容器的耐压值为50 V,它最多可带多少电荷量?B 卷 拓展题7、如图所示,平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.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减少D .若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大8.一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ,电容为ε0S d,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时,电容器极板间( )A .电场强度不变,电势差变大B .电场强度不变,电势差不变C .电场强度减小,电势差不变D .电场强度减小,电势差减小9、如图所示,平行板电容器的电容为C ,带电量为Q ,极板长为L ,板间距离为d ,极板与水平面间夹角为α,P 、M 两点恰好处在电容器的边缘,两极板正对区域均可看成匀强电场.现有一质量为m 的带电液滴由两极板的中央P 点从静止开始沿与极板平行的直线运动到M 点,此过程中克服空气阻力做功W ,求:(1)液滴的电荷量;(2)液滴开始运动瞬时的加速度大小;(3)液滴到达M 点的速度大小.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
人教版物理【选修3-1】学案:1.8《电容器和电容》(含答案)

选修3-1第一章1.8 电容器与电容课前预习学案一、预习目标1知道什么是电容器以及常用的电容器2知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
二、预习内容1.两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质,就组成一个最简单的电容器,叫做___________.实际上,任何两个__________________ 又_______________ 的导体,都可以看成一个电容器.2.电容器______________与电容器______________的比值,叫做电容器的电容.表达式C=______,国际单位制中单位__________,简称____________ ,符号________________.常用较小单位 lμF=________F,l pF=________F.电容是表示电容器____ ____ 的物理量.3.常用电容器从构造上看,可分为________________和________________ 两类.常用的固定电容器有______________和_________________ .三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究学案一、教学目标①知道什么是电容器以及常用的电容器。
②理解电容器的电容概念及其定义,并能用来进行有关的计算。
③知道公式及其含义,知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。
④会对平行板电容器问题的动态分析。
二、学习过程1、电容器(1)构造: .(2)电容器的充电、放电操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做。
现象:。
操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫 .现象:。
提问:电容器在充、放电的过程中的能量转化关系是什么?小结:。
2、电容与水容器类比后得出。
说明:对于给定电容器,相当于给定柱形水容器,C(类比于横截面积)不变。
高中物理选修3-1 知识点总结

物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
人教版物理选修3-1《电容器与电容》课后练习及答案

电容器与电容课后巩固提升1.电容器A的电容比电容器B的电容大,这表明( )A. A所带的电荷量比B多B. A比B能容纳更多的电荷量C. A的体积比B的体积大D.两电容器的电压都改变1V时,A的电荷量改变比B的大解析电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小,而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少.答案 D2.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是( )A.根据C=QU可知,电容器的电容与其所带电量成正比,与两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其带电量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电量与电压的比值恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关解析电容器的电容C=εr S4πkd与两极板间的电压与极板所带电量无关,故A选项错误;由C=QU可知,对确定的电容器来说,Q与U成正比,故B选项正确,C、D选项也正确.答案BCD3.水平放置的平行板电容器与一电池相连,在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态.现将两极板间的距离增大,则( )A.电容变大,质点向上运动B.电容变大,质点向下运动C.电容变小,质点保持静止D.电容变小,质点向下运动解析当平行板电容器两极板距离增大时,电容器电容变小,与电源相连极板电压不变,其间电场强度减小,电场力变小,合外力向下,质点向下运动,故D选项正确.答案 D4.一平行板电容器充电后,把电源断开,再用绝缘工具将两板距离拉开一些,则( ) A.电容器的带电荷量增加B.电容增大C.电容器电压增加D.两板间电场强度增大解析由C=εr S4πkd可知,当d增大时,C变小,故B选项错误;充电后与电源断开,所带电量不变,故A选项错误;由C=QU,当C减小,Q不变时,U增大,故C选项正确;其间电场强度E=Ud=QCd=4Qπkdεr Sd=4Qπkεr S,故D选项错误.答案 C5.一空气平行板电容器,极板间正对面积为S,极间距离为d,充以电量Q后两板间电压为U,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是( )A.将电压变为U/2B .电量变为2QC .将极板正对面积变为2SD .两极间充以介电常数为2的电介质 解析 由C =εr S4πkd可知C 、D 选项正确. 答案 CD6.平行板电容器的电容C ,两极板间电压U ,两板间场强E 和带电荷量Q ,在下列情况下怎样变化?(1)保持两板与电源相连,只增大两板间距离,则C _________,U ____________,Q ____________,E ____________.(2)给电容器充电后与电源断开,再减小电容器极板间距离,则C ____________,U ____________,Q ____________,E ____________.解析 (1)电容器与电源相连,故U 不变,根据C =εr S4πkd和C =Q U,d 增大→C 减小→Q减小,由E =U d,知E 减小.(2)电容器充电后断开电源,故Q 不变,由公式C =εr S 4πkd 和C =QU,知d 减小→C 增大→U 减小,此时电场强度用E =U d不好讨论,有两种方法可处理.①是用推论E =4πkQ εr S ,(此式由E =U d ,C =Q U 和C =εr S4πkd 三式导出),可见E 与d 无关,故E 不变.②是熟记极板上电荷密度不变,其电场强度不变,故E 不变. 答案 (1)减小 不变 减小 减小(2)增大减小不变不变提升能力7.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片电极上时,可使膜片产生形变,引起电容的变化,将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路,那么( )A.当F向上压膜片电极时,电容将减小B.当F向上压膜片电极时,电容将增大C.若电流计有示数,则压力F发生变化D.若电流计有示数,则压力F不发生变化解析当压力向上时,膜片电极将向上弯曲,使电容器两个极之间距离减小,电容增大,故A错误,B正确.当压力F发生变化时,电容器的电容发生变化,电容器会不断的充放电,所以电流计有示数,当压力不变时,因为电压恒定,电容器带电量不会发生变化,电流计无示数,故C正确,D错误.答案BC8.如图所示是一个平行板电容器,两板间距离为d,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电.现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为l,连线AB 与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A.qCl QdB.qQl CdC.qQl2CdD.qCl2Qd解析 根据U =Q C,E =U d可得E =Q Cd ,所以,从A →B 电场力做功,W =qEl sin30°=qQl2Cd. 答案 C9.如下图是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中( )A .电阻R 中没有电流B .电容器的电容变小C .电阻R 中有从a 流向b 的电流D .电阻R 中有从b 流向a 的电流解析 平行板电容器的电容和带电荷量分别为C =εr S4πkd,Q =CU .当两板间距离d 增大时,电容C 减小,极板的带电荷量Q 也减小,由于原来电容器的上板A 带正电,下板B 带负电,带电荷量减小,B 板的电子在电源的作用下将输送到A 板中和部分正电荷,所以电阻R 中会有从a 流向b 的电流.答案 BC10.如图①是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体.在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电量Q 将随待测物体的上下运动而变化.若Q 随时间t 的变化关系为Q =b t +a(a 、b 为大于零的常数),其图像如图②所示,那么图③、图④中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是( )A .a 和cB .a 和dC .b 和cD .b 和d解析 由于C =Q U且C =εr S 4πkd 结合题中条件Q =bt +a联立以上三式解得 d =εr SU 4k πb (a +t ),可见d 与t 成线性关系,利用E =U d 可得E =4k πbεr Sa +t,因此图线②正确,即C选项正确.答案 C11.已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示,电容器极板上的电荷量不变,当板间距离增大时(如图①),静电计指针的偏角将____________,板间电势差将____________,电容器的电容将____________,说明电容器的电容跟板间距离成____________;当正对面积减小时(如图②),静电计的偏角将____________,板间电势差将____________,电容将____________,说明电容器的电容跟正对面积成____________.当两板间插入电介质时(如图③),静电计的偏角将____________,板间电势差将____________,电容将____________,说明电容器的电容跟两板间的电介质有关.答案增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大12.如下图所示,相距为d,水平放置的两平行金属板a、b的电容为C,开始时两板均不带电,a板接地且中央有孔,现将带电荷量为q,质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下,竖直流到b板上层,电荷全部被b板吸收,(重力加速为g,不计阻力)试求:(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少?(2)若能够到达b板的液滴数为k,第k+1滴液滴将如何运动?解析设第k滴液滴恰好能够到达b板,则第k滴液滴进入两板间时,前(k-1)滴液滴已建立电场,对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k-1)滴液滴已建立的电场为U=QC=k-1qC,E=Ud=k-1qCd.对第k滴液滴应用动能定理有:mg(h+d)-qEd=0,mg(h+d)-q k-1qCdd=0.解得k=mgC h+dq2+1.(2)由题意,第(k+1)滴液滴进入两板间后做减速运动,无法到达b板,反向运动跳出a 板小孔,然后再无初速滴下,所以(k+1)滴液滴将在板内外做往复运动.答案见解析。
高考物理一轮复习 静电场第3讲 电容器和电容 带电粒子在电场中的运动课件 教科版选修31

3.一个带电小球,用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中,当
小球静止后把悬绳烧断,小球将做
( ).
A.自由落体运动
B.匀变速曲线运动方向
C.沿悬绳的延长线方向做匀加速直线运动
D.变加速直线运动
解析 重力和电场力均为恒力,合力方向与细绳的拉力方
向相反,大小与细绳的拉力大小相等.剪断细绳后小球初
速度为零,合力恒定,故做匀加速直线运动,正确答案为C.
2.带பைடு நூலகம்粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.
(2)处理方法:类似于平抛运动,应用运动的_合__成__与__分__解__
的方法.
①沿初速度方向做_匀__速__直__线__运动,运动时间t= ②沿电场力方向,做_匀__加__速__直__线__运动
l v0
示波管 Ⅰ(考纲要求) 1. 构造:(1)_电__子__枪__,(2) _偏__转__电__极__,(3) _荧__光__屏__ 2.工作原理(如图6-3-1所示)
考点二 带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析
首先对带电粒子进行受力分析,弄清带电粒子的运动状态, 然后再选用恰当的物理规律求解.如果应用牛顿运动定律, 要弄清带电粒子的受力情况和运动情况,再灵活运用运动 学公式求解;如果运用动能定理,关键要弄清带电粒子的 初、末状态及哪些力做功.
【典例2】
(2012·济南模拟)如图6-3-6所示,一 带电荷量为+q、质量为m的小物块处 于一倾角为37°的光滑斜面上,当整 个装置被置于一水平向右的匀强电场 中,小物块恰好静止.重力加速度取g, 图6-3-6 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)水平向右电场的电场强度; (2)若将电场强度减小为原来的12,物块的加速度是多大; (3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能.
2014版高中物理 1-8电容器与电容课件 新人教版选修3-1

εrS 2.C=Q/U与C= 的比较 4πkd
εrS Q C= C=U 4πkd 内容 公式特点 定义式 决定式 对某电容器Q∝U,但 平行板电容器,C∝εr,C Q 1 意义 U=C不变,反映电容 ∝S,C∝d,反映了影响电 器容纳电荷的本领 容大小的因素 Q 电容器容纳电荷的本领由U来量度,由本身的结构 联系 (如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 公式
【提示】
电容是用比值法定义的物理量,不能说C与Q成
正比,与U成反比.
平行板电容器
1.基本知识 (1)构成:由两个 互相平行且彼此绝缘的金属板构成. (2)电容决定因素 平行板电容器的电容C跟相对介电常数ε成 正比 ,跟极板正 εS 对面积S成 正比,跟极板间的距离d成 反比 .公式为C= r , 4πkd S 当极板间为真空时C= . 4πkd
重
点
难
点
1.电容的概念、定义 公式.(重点) 2.平行板电容器的电 容.(重点) 3.对电容的理解.(难 点) 4.影响平行板电容器 电容大小的因素.(难 点)
电容器和电容
1.基本知识 (1)电容器的组成 两个彼此 相距很近 的平行金属板间加上电介质组成一个电 容器.
(2)充、放电过程
过程 内容 定义
6 10 ③单位:1 F= μF= 1012 pF.
2.思考判断 (1)电容为C的电容器所带电荷量为Q,若电荷量增大为2Q, 则电容变为2C.( × ) (2)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷 量的绝对值.(√ ) (3)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程.( √ )
3.探究交流 Q 根据公式C= U ,能否说电容C与电容器所带的电荷量Q成正 比,与两极板间的电势差U成反比?
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电容器的电容 1 水容器盛装水的能力大小描述
h
h
A
B
C
问题1 水位每升高 h,试比较 A、B、C 的储水量
问题2 问题3
哪个储水本领大? 如何反映其储水本领?
水 深—量 度—Qh
=
截面积
S
水容
2 电容
① 电容器电量 Q 与电势差 U 关系
Q ---------
+++++++++
实一电两U 个极验量成--------------- 电表板正Q容明间与比器:电电+++++++++++++++所势容带差器
)B
A.当电容器两极额间定电电压压2是5V2是5电V 容时器,正电常容工器的电 容才是 470μ作F 时两极板上的最大电压
B.电容器两极间电压必须是 25V 时,电容器才
能正常工作
C.电容电器容器两的极电间压电多压数必情须在直流25V以下时, 电容况器下才是交能流正电常压工作
D. 这种电容器使用时,必须考虑电容器的两根
引线的极性
例8 把可变电容器的动片 旋进去一些,电容器 的电容_减__小___;如果 把两板间的电介质由空气换成陶 瓷,则电容_增__大___;如果增大两 板间的电势差,则电容_不__变___
(以上填“变大”、“变小”或
“不变”) ;如果把动片全部旋出来, 则电容_最__大___(填“最大”或“最 小”)。
1 μF = 103 pF
例2 关于电容器的电容的说法中正确
的是
( CD )
A.电容器的电容越大,所带电量越多
B. 电容器不带电时,其电容为零
C. 电容在数值上等于使两板间的电势
差为 1 V 时电容器所带的电量
D. 对一个确定的电容器来说,其两板
所带的电量与两板间电势差成正比
例 3 有一正充电的平行板电容器, 若使它的电荷量减少 3×10-4C, 其电压降为原来的三分之一,
强 E、U 的变化情况是( C )
A. Q变小、C 不变、U 不变、E 变小 B. Q变小、C 变小、 U 不变、E 不变 C. Q不变、C 变小、 U 变大、E 不变 D. Q不变、C 变小、 U 变小、E 变小
例5 如图,水平放置平行板间有一带 电液滴恰好静止。下列操作中可以 使液滴向下运动的是 ( B ) A. 不断开电源,两极板水平错开 B. 不断开电源,增大极板间距离 C. 断开电源,两极板水平错开 D. 断开电源,减小两极板间距离
接计算机 电流 R 传感器 C
E
+- 8V
电容器放电电路 问题1 竖直狭长矩形面 积的物理意义? 问题2 如何求电荷量?
问题3 如何求电容 C?
⑦ 对电容的认识与理解
例1 对于电容的认识正确的是( A )
A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力 B. 电容器的电容与它所带电量成正比 C. 电容器的电容与它两极间电势差成反比 D. 电容器电容的单位有 μF 和 pF
0
U
UU11==21VV
即:UU—UQ22==21V=V 常量
② 电容器的电容
电容器所带的电量 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,用 C 表示。
③ 公式
Q
C
=
— U
④ 单位 法拉 简称:法
1F=1C/V
符号:F
⑤ 意义 表示电容器容纳电荷本领
⑥ 电容器电容的一种测量方法 12
1S
E
S 2S
A
+Q -Q
+-
-+
C
-+ -+
U
① 开关 S 接到 1 —— 电容器充电 ② 开关 S 接到 2 —— 电容器放电
5 电容器充放电的能量变化过程 充电 其电他能能 电场能 放电
6 电容器充放电电流 充电电流 流向正极板 放电电流 流向负极板
7 电容器的带电量 一个极板所带的电量的绝对值 Q
8 电容器的电容
1 静电平衡 2 静电平衡导体的特点 3 静电屏蔽 4 尖端放电
电容器 1 电容器是常见电路元件之一
2 电容器是什么
通俗地说,电容器就是容纳电荷的容器
专业化术语:任何两个彼此绝缘又相距
很近的导体,就构成了电容器 导体
3 电容器结构 电
电极
介 质
介电常数ε 绝缘体
4 电容器的作用 —— 充电与放电
++-
E
U = —d =
Q — Cd
=
4πkQ ———
εrS
改变板间距 d,则 E
___不__变____
S 增大,则 E ___减__小____
S 减小,则 E ___增__大____
插入电介质,则 E _增__大___
4 基础应用研究
例4 电容器充电,然后断开开关。当 增大两极板间距离时,电容器所 带电量 Q、电容C、两极板间场
场视为匀强电场
+-
开关始终闭合
++-
保持不变的量是
两__板__间__电__势__差__U_
U E = —d
d 增大,则 E __减__小_____ d 减小,则 E __增__大_____ 改变正对面积,则 E _不__变___
电容器充电后,开关断开 + -
保持不变的量是 电__容__器__所__带__电__量___Q_
相同间距 d 和正对面积 S,研究 C 与 ε 关系
③ 研究思路:
问题:如何直观地确定电容器电容
C 的变化?Q Q 不变 源自 增大,则C 减小C = —U
U 减小,则C 增大
④ 研究过程: 实验装置介绍
θ 角大,电势差大
实验现象观察
平行板电 容器电容 与极板距 离关系
平行板电容 器电容与极 板正对面积 关系
则电容器原来的带电量可能是 __4_.5_×__1_0_-_4C______ C.
平行板电容器的电容 1 平行板电容器
两个极板是相互平行导体的电容器 叫做平行板电容器
2 影响平行板电容器的电容的因素 ① 猜想:间距、正对面积、电介质
② 研究方法:—— 控制变量
相同正对面积 S 和电介质,研究 C 与 d 关系 相同间距 d 和电介质,研究 C 与 S 关系
注意正负极
+
2 电容器参数
① 额定电压 电容器正常工作时的最大电压
② 击穿电压 加在电容器两极板上的电压不能超 过某一个限度,超过这个限度,电 介质将被击穿,这个电压称为击穿 电压 同一电容器: 击穿电压 > 额定电压
3 辨别
例7 某电解电容器上标有 “25V470μF” 的字样,
对此,下述说法中正确的是(
距离 d 保持不变时,正对面积 S 越大, C 越大
距离 d、正对面积 S 保持不变时, 插入介质,电容 C 变化
理论分析表明:
真空平行板电容器电容 C C = ——S — 4πkd
充电介质平行板电容器电容 C C = —ε—r S— 4πkd
其中:εr 相对介电常数
3 平行板两极板间的电场
忽略边缘效应,平行板电容器间电
平行板电 容器电容 与电介质 关系
动画模拟
因素
间距 d
面积 S
电 介质
实验现象记录
物理量
增大 减小 增大
偏角 增大 减小 减小
电势差 增大 减小 减小
减小 插入 改变
增大 减小 改变
增大 减小 改变
电容 减小 增大 增大
减小 增大 改变
实验结论
正对面积 S 保持不变时,距离 d 越 大,C 越小
SP
例6 如图所示,平行金属板 A、B 组成 的电容器,充电后与静电计相连.要使 静电计指针张角变大,下列措施中可 行的是 ( )
A. 将 A 板向上移动 B. 将 B 板向右移动 C. 将 A、B 之间充满电介质 D. 将 A 板放走部分电荷
常用电容器 1 分类: ① 固定电容器
② 可变电容器