高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课前预习学案鲁科版选修3_1
高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容 电容素材 鲁科版选修31
电容电容，电容器的简称，是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。
电子制作中需要用到各种各样的电容器，它们在电路中分别起着不同的作用。
与电阻器相似，通常简称其为电容，用字母C表示。
顾名思义，电容器就是“储存电荷的容器”。
尽管电容器品种繁多，但它们的基本结构和原理是相同的。
两片相距很近的金属中间被某物质（固体、气体或液体）所隔开，就构成了电容器。
两片金属称为极板，中间的物质叫做介质。
电容器也分为容量固定的与容量可变的。
但常见的是固定容量的电容，最多见的是电解电容和瓷片电容。
不同的电容器储存电荷的能力也不相同。
规定把电容器外加1伏特直流电压时所储存的电荷量称为该电容器的电容量。
在电子线路中，电容用来通过交流而阻隔直流，也用来存储和释放电荷以充当滤波器，平滑输出脉动信号。
小容量的电容，通常在高频电路中使用，如：收音机、发射机和振荡器中。
大容量的电容往往是作滤波和存储电荷用。
而且还有一个特点，一般1μF以上的电容均为电解电容，而1μF以下的电容多为瓷片电容，当然也有其他的，如：独石电容、涤纶电容、小容量的云母电容等。
电解电容有个铝壳，里面充满了电解质，并引出两个电极，作为正（+）、负（-）极，与其它电容器不同，它们在电路中的极性不能接错，而其他电容则没有极性。
把电容器的两个电极分别接在电源的正、负极上，过一会儿即使把电源断开，两个引脚间仍然会有残留电压，电容器储存了电荷。
电容器极板间建立起电压，积蓄起电能，这个过程称为电容器的充电。
充好电的电容器两端有一定的电压。
电容器储存的电荷向电路释放的过程，称为电容器的放电。
电子电路中，只有在电容器充电过程中，才有电流流过，充电过程结束后，电容器是不能通过直流电的，在电路中起着“隔直流”的作用。
电路中，电容器常被用作耦合、旁路、滤波等，都是利用它“通交流，隔直流”的特性。
交流电不仅方向往复交变，它的大小也在按规律变化。
高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容 电容器分类素材 鲁科版选修31
电容器分类1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器；2、按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等；3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器；高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器；低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器；滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器；调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器；高频耦合：陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器；低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器；小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
3、按照原材料分：1）聚酯（涤纶）电容，符号：（CL），电容量：40p--4μ，额定电压：63--630V。
主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
2）聚苯乙烯电容符号：（CB）电容量：10p--1μ额定电压：100V--30KV主要特点：稳定，低损耗，体积较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路。
3）聚丙烯电容符号：（CBB），电容量：1000p--10μ，额定电压：63--2000V主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路。
4）云母电容符号：（CY），电容量：10p--0.1μ，额定电压：100V--7kV主要特点：价格较高，但精度、温度特性、耐热性、寿命等均较好应用：高频振荡，脉冲等对可靠性和稳定性较高的电子装置。
高频瓷介电容符号：（CC），电容量：1--6800p，额定电压：63--500V主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路6）低频瓷介电容符号：（CT），电容量：10p--4.7μ，额定电压：50V--100V主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差应用：要求不高的低频电路。
精品2019高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课堂互动教案鲁科版选修3_25(1)
第4节 电容器 电容课堂互动三点剖析一、电容器电容的决定因素 （1）电容器电容的定义式为C =UQ，但电容与定义它的物理量Q 、U 无关，电容C 由电容器本身的构造因素决定.（2）平行板电容器的电容C ：与平行板的正对面积S 、电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间的距离d 成反比，平行板电容器电容的决定式为：C =εr S πk d ，式中k 为静电力常量.不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的.电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电荷量的多少、带不带电无关.【例1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压为，现使它的电荷量减少3×10-4C ，于是电容器两板间电压降为原来的31，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？ 解析：（1）电容器两极间电势差的变化量为 ΔU =（1-31）U=32×3 V=2 V 由C =UQ ∆∆，有C =21034-⨯=1.5×10-4F =150 μF（2）电容器原来的电荷量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10-4×3 C=4.5×10-4C.（3）电容器的电容是由本身决定，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF .答案：μF 4.5×10-4C 150 μF温馨提示电容的定义式C =UQ中的Q 是电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值，不是两个极板上的电荷量的绝对值之和.另外电容的计算还可以用其定义式的推广式C =UQ∆∆来计算，其中ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 表示电压的变化. 二、平行板电容器的两类典型问题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U 保持不变，可根据下列几式讨论C 、Q 、E 的变化情况：C =dkdSr 1π4∞ε， 2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?这类问题由于电容器充电后切断与电源的连接，使电容器的带电荷量Q 保持不变，可根据下列几式讨论C 、U 、E 的变化情况：C =.1π4π4,π4π4,π4S S kQ kdSd Q Cd Q d U E S d S kd kd S Q C Q U dSkdSr r r r r r r r εεεεεεεε∞====∞===∞【例2】 如图2-4-1所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q 、电容C 、两板间电势差U 、电容器两极板间场强的变化情况是（ ）图2-4-1A.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 变小解析：电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ∝dSr ε可知，d 增大时，C 变小.又因U =C Q，所以U 变大.对于场强E ，由于E =.144S S kQ kdSd Q Cd Q d U r r r εεππε∞=== 所以E 与间距d 无关，即间距d 增大，E 不变化. 答案：C温馨提示求解此类问题时一定要经过认真的计算，不能盲目下结论.在分析场强E 时，从E =dU来看，d 增加，U 也增大，不能直接分析出E 的变化情况，因此，还要将U 进行再分析.一般的分析步骤是先用平行板电容器电容的决定式判断出电容的变化，再应用定义式判断电压或电荷量的变化.各个击破 类题演练1根据电容器的定义式C =Q ／U 可知（ ） A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多 B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大C.电容器的电容与其带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化解析：电容器的电容仅由电容器本身决定，与是否带电及带电多少没有关系，与两板间的电势差也没关系.我们只能通过题给公式计算电容和判断带电多少与两板间电势差的关系. 答案：D 变式提升1如图2-4-2是描述对给定的电容器充电时电荷量 Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是（ ）图2-4-2解析：无论电容器的带电荷量和两板间的电势差怎么改变，电容器的电容都不会改变. 答案：BCD 类题演练2（经典回放）对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是…（ ） A.将两极板的间距加大，电容将增大B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 解析：由C =kdSr π4 可知各因素对平行板电容器电容大小的影响是：①电容随正对面积的增大而增大；②电容随两极间距离的增大而减小；③在两极板间放入相对介电常数大于1的电介质，电容增大.据上面叙述可直接看出、C 选项正确.对D 选项，实际上是将铝板和下极板作为一个整体的金属极板，减小了平行板的间距，导致电容增大.所以本题正确选项应为BCD. 答案：BCD 变式提升2如图2-4-3所示，电路中，A 、B 为两块竖直放置的金属板，G 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大（ ）图2-4-3A.使A 、B 两板靠近一些B.使A 、B 两板正对面积错开一些C.断开S 后，使B 板向右平移拉开一些D.断开S 后，使A 、B 正对面积错开一些 解析：图中静电计的金属杆接A 极，外壳和B 板均接地.静电计显示的A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高.当S 合上后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变.当S断开后，板间距离增大，正对面积减少，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变.由C＝Q/U可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大.答案：CD。
高中物理 第2章 电势能与电势差 第3讲 电势差学案 鲁科版选修
高中物理第2章电势能与电势差第3讲电势差学案鲁科版选修1、理解电势差，了解电势差与电场力做功之间的关系，会用公式W＝qUAB进行有关的计算、2、了解电势差与电场强度之间的关系，会用公式E＝进行有关的计算、3、了解示波管的工作原理、一、电势差与电场力做功1、电势差：电场中两点电势的差值叫做电势差；设A点电势为φA，B点电势为φB，则A、B两点的电势差UAB＝φA－φB；电势差在电路中也称为电压，用符号U表示、2、电场力做功与电势差的关系：WAB＝qUAB，电势差的单位是V、3、在研究原子、原子核的时候，常用电子伏特做能量单位，1eV＝1、6010－19_J、二、电场强度与电势差的关系在匀强电场中，电场强度等于沿场强方向单位距离上的电势差，即E＝，E是匀强电场的场强，d是沿电场强度方向的距离，上式说明电场强度的单位可以为V/m、想一想电场中A、B两点间的电势差大，那么两点间场强一定大吗？答案场强是指沿电场线方向每单位距离上的电势差，A、B两点间的距离不清楚，所以两点间场强不能确定大小关系、三、示波管的工作原理1、示波器的构成：主要由电子枪、偏转板和荧光屏组成、2、工作原理：电子在加速电场中被加速，在偏转电场中发生偏转，飞出平行金属板后做匀速直线运动、想一想示波管两对偏转电极要是都不加电压，荧光屏上会出现什么图象？若只加竖直方向上的恒定电压，荧光屏上会出现什么图象？答案两个偏转电极都不加偏转电压，则电子不会进行偏转，所以会打在荧光屏的中心形成一个亮斑；若只加竖直方向上的恒定电压，则电子在竖直方向上偏转，且偏转距离相同，在荧光y轴上出现一个亮斑、一、电势差与电场力做功1、电势差与电势的关系(1)讲到电势差时，必须指明是哪两点间的电势差，A、B间的电势差记为UAB,B、A间的电势差记为UBA、(2)电势差的正负表示电场中两点电势的相对高低，若UAB ＞0，则φA＞φB；若UAB＜0，则φA＜φB、(3)电场中两点间的电势差与电势零点的选取无关、2、对公式WAB＝qUAB或UAB＝的理解(1)UAB＝可以看成电势差的定义式，是按比值法定义的物理量、电势差UAB由电场本身决定，与q、WAB无关、(2)在一般的计算中，各物理量都要带入符号，即WAB、UAB、q均可正可负，其中WAB取正号表示从A点移动到B点时静电力做正功，WAB取负号表示从A点移动到B点时静电力做负功，做负功时也可以说成电荷克服电场力做了功、(3)注意：用公式WAB＝qUAB或UAB＝计算时W与U的角标要对应、例1 在电场中把一个电荷量为－610－8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为－310－5J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功4、510－5J，求A点与C点间的电势差、答案－250V解析求解电势差可有两种方法：一种是电场力做的功与电荷量的比值，另一种是两点间电势的差值、法一把电荷从A移到C电场力做功WAC＝WAB＋WBC＝(－310－5＋4、510－5)J＝1、510－5J、则A、C间的电势差UAC＝＝V＝－250V、法二UAB＝＝V＝500V、UBC＝＝V＝－750V、则UAC＝UAB＋UBC＝(500－750)V＝－250V、借题发挥(1)电场力做功与路径无关，只与始、末两点的位置有关，故WAC＝WAB＋WBC、(2)在利用公式UAB＝进行有关计算时，有两种处理方案，方案一：各量均带正负号运算、但代表的意义不同、WAB的正、负号表示正、负功；q的正、负号表示电性，UAB的正、负号反映φA、φB的高低、计算时W与U的角标要对应，即WAB＝qUAB，WBA＝qUBA、方案二：绝对值代入法、W、q、U均代入绝对值，然后再结合题意判断电势的高低、二、电场强度与电势差的关系1、公式U＝Ed和E＝只适用于匀强电场的定量计算，其中d 为A、B两点沿电场方向的距离、2、电场中A、B两点的电势差U跟电荷移动的路径无关，由电场强度E 及A、B两点沿电场方向的距离d决定、3、E＝说明电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，且场强方向就是电势降低最快的方向、4、在非匀强电场中，公式E＝可用来定性分析问题，由E＝可以得出结论：在等差等势面越密的地方场强就越大，如图1甲所示、再如图乙所示，a、b、c为某条电场线上的三个点，且距离ab＝bc，由于电场线越密的地方电场强度越大，故Uab＜Ubc、图1例2 如图2所示，在xOy平面内有一个以O为圆心、半径R＝0、1m的圆，P为圆周上的一点，O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ、若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E＝100V/m，则O、P两点的电势差可表示为( )图2A、UOP＝－10sinθ(V)B、UOP＝10sinθ(V)C、UOP＝－10cosθ(V)D、UOP＝10cosθ(V)答案A解析在匀强电场中，UOP＝－ERsinθ＝－10sinθ(V)，故A对、借题发挥正确理解公式U＝Ed或E＝各量的物理含义，特别是d的物理意义，是分析场强与电势差关系的关键、例3 如图3所示，MN板间匀强电场E＝2、4104N/C，方向竖直向上、场上A、B两点相距10cm，AB连线与电场方向夹角θ＝60，A点和M板相距2cm，图3 (1)此时UBA等于多少；(2)一点电荷Q＝510－8C，它在A、B两点电势能差为多少；若M板接地，A点电势是多少；B 点电势是多少、答案(1)－1200V (2)610－5J －480V－1680V 解析在匀强电场中等势面与电场线垂直，且φA大于φB，所以UBA＝φB－φA为负值、又因为在匀强电场中E＝，则UAB＝EdAB、已知AB与电场线夹角60，则AB与等势面夹角30，dAB＝sABsin30＝sAB＝5cm＝0、05m，UAB＝2、41040、05V＝1200V即UBA＝－UAB＝－1200V、正电荷在电势高处电势能大，电势能差为：ΔEp＝EpA－EpB＝QUAB＝510－81200J ＝610－5J若M板接地，M板电势为0，A点电势比零低，UMA＝φM－φA＝EdMA＝480V，则φA＝－480V，φB＝－480V－1200V＝－1680V、三、示波管的工作原理1、偏转板不加电压时：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑、2、在XX′(或YY′)加电压时：若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)、3、示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压、一般地，加在竖直偏转板上的电压是要研究的信号电压，加在水平偏转板上的电压是扫描电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压在一个周期内随时间变化的波形图、例4 示波管原理图如图4所示，当两偏转板XX′、YY′电压为零时，电子枪发射出的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴与XX′电场场强方向重合，x轴正方向垂直纸面指向纸内，y 轴与YY′电场场强方向重合)、若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则()图4A、X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B、X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C、X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D、X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极答案D解析将粒子的运动沿着x、y和初速度方向进行正交分解，沿初速度方向不受外力，做匀速直线运动；打在第三象限，故经过YY′区间时电场力向下，即Y接负极；打在第三象限，故经过XX′区间时电场力向外，即X接负极；故选D、电势差与电场力做功1、有一带电荷量q＝－310－6C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功610－4J、从B点移到C点电场力做功910－4J、(1)AB、BC、CA间电势差各为多少；(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少；电荷在A、C两点的电势能各为多少、答案(1)UAB＝200V UBC＝－300V UCA＝100V(2)φA＝200V φC＝300V EpA＝－610－4JEpC ＝－910－4J解析电荷由A移到B克服电场力做功即电场力做负功，WAB＝－610－4J、UAB＝＝V＝200V、UBC＝＝V＝－300V、UCA ＝－(UAB＋UBC)＝100V、(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB，得φA＝UAB＝200V、由UBC＝φB－φC得φC＝φB－UBC＝0－(－300)V＝300V、电荷在A点的电势能EpA＝qφA＝－310－6200J＝－610－4J、电荷在C点的电势能EpC＝qφC＝－310－6300J＝－910－4J、对电场强度与电势差的关系理解2、如图5所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()图5A、Ea＞Eb＞EcB、φa＞φb＞φcC、φa－φb＝φb－φcD、Ea＝Eb＝Ec答案B解析由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：φa＞φb＞φc，断定选项B对；因这一电场线不能肯定就是匀强电场中的电场线，故选项C、D不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线，故选项A不能断定是否正确、正确答案为选项B、3、如图6所示，匀强电场的电场强度E＝100V/m，A、B两点相距0、1m，A、B连线与电场线的夹角θ＝60，则A、B两点的电势差为________、图6答案5V解析沿电场强度方向上的投影的长度：d＝cosθ＝0、1cos60m＝0、05m，UAB ＝Ed＝1000、05V＝5V、题组一电势电势差与电场力做功1、下列说法正确的是()A、电势差与电势一样，是相对量，与零点的选取有关B、电势差是一个标量，但是有正值和负值之分C、由于电场力做功跟移动电荷的路径无关，所以电势差也跟移动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关D、A、B两点的电势差是恒定的，不随零电势点的不同而改变，所以UAB＝UBA答案BC解析电势具有相对性、与零点的选择有关、而电势差是标量，有正、负之分，但大小与零点的选择无关、故A错误，B正确；由于UAB＝φA－φB，UBA＝φB－φA故UAB＝－UBA，故D错误；电势差为电场中两点电势之差，与移动电荷的路径无关，故C正确、2、在某电场中，A、B两点间的电势差UAB＝60V，B、C两点间的电势差UBC＝－50V，则A、B、C三点电势高低关系是()A、φA＞φB＞φCB、φA＜φC＜φBC、φA＞φC＞φBD、φC＞φB＞φA答案C解析因为UAB＝φA－φB＝60V ＞0，所以φA＞φB，又UBC＝φB－φC＝－50V＜0，所以φB＜φC，又UAC＝UAB＋UBC＝60V＋(－50V)＝10V＞0，所以φA＞φC，故φA＞φC＞φB、正确选项为C、3、如图1所示为一个点电荷电场的电场线(实线)和等势线(虚线)，两相邻等势线间的电势差为4V，有一个带电荷量为q ＝1、010－8C的负电荷从A点沿不规则曲线移到B点，静电力做功为________J、图1答案－4、010－8解析WAB＝qUAB＝－1、010－84J＝－4、010－8J、题组二对公式U＝Ed和E＝的理解与应用4、对公式E＝的理解，下列说法正确的是()A、此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差B、a点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大C、公式中d是指a点和b点之间的距离D、公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案D解析公式E＝只适用于匀强电场，A错，公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离，a点和b点间距离大，等势面间的垂直距离不一定大，故B、C错，D正确、5、如图2所示，A、B两点相距10cm，E＝100V/m，AB与电场线方向的夹角θ＝120，则A、B两点间的电势差为()图2A、5VB、－5VC、10VD、－10V答案B解析A、B两点在场强方向上的距离d＝ABcos (180－120)＝10cm ＝5cm、由于φA＜φB，则根据U＝Ed得UAB＝－Ed＝－100510－2V＝－5V、6、如图3所示，三个同心圆是一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列、A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上、A、C两点的电势依次为φA＝10V和φC＝2V，则B点的电势是()图3A、一定等于6VB、一定低于6VC、一定高于6VD、无法确定答案B解析从等势面的疏密可以看出EA＞EB ＞EC，又AB＝BC，由公式U＝Ed可以判断UAB＞UBC，所以φB＜6V、7、如图4所示，匀强电场的场强大小为1103N/C，ab、dc与电场方向平行，bc、ad与电场方向垂直，ab＝dc＝4cm，bc＝ad＝3cm，则下述计算结果正确的是()图4A、a、b之间的电势差为4000VB、a、c之间的电势差为50VC、将q＝－510－3C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做的功为零D、将q＝－510－3C的点电荷沿abc或adc从a移动到c，静电力做的功都是－0、25J答案C解析Uab＝E＝11030、04V＝40V，选项A错误；Uac＝Uab＝40V，选项B错误；将负点电荷移动一周，电势差为零，静电力做功为零，故选项C 正确；Wac＝qUac＝－510－340J＝－0、2J，选项D错误、题组三对示波管工作原理的考查8、如图5是示波管的原理图、它由电子枪、偏转板(XX′和YY′)、荧光屏组成，管内抽成真空、给电子枪通电后，如果在偏转板XX′和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O 点、图5(1)带电粒子在________区域是加速的，在________区域是偏转的、(2)若UYY′＞0，UXX′＝0，则粒子向________板偏移，若UYY′＝0，UXX′＞0，则粒子向________板偏移、答案(1)ⅠⅡ(2)Y X9、示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转板和荧光屏组成，如图6所示、如果电子打在荧光屏上，在P点出现一个稳定的亮斑，那么示波管中的()图6A、极板Y应带正电B、极板Y′应带正电C、极板XX′上应加一个与时间成正比的电压D、极板XX′上应加一个恒定不变的电压答案AD解析电子受力方向与电场方向相反，因电子向X方向偏转，则电场方向为X到X′，则X带正电，即极板X的电势高于极板X′、同理可知Y带正电，即极板Y的电势高于极板Y′，故A正确，B错误；如果在水平偏转电极上加上随时间均匀变化的电压，则电子因受偏转电场的作用，打在荧光屏上的亮点便沿水平方向匀速移动，故C错误，D正确、故选：AD、题组四综合应用10、一个带正电的质点，电荷量q＝2、010－9C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6、010－5J，质点的动能增加了8、010－5J，则a、b两点间电势差φa－φb为()A、3、0104VB、1、0104VC、3、0104VD、－1、0104V答案B解析在a点移到b过程有动能定理Wab＋W其他＝ΔEk得a到b电场力所做的功Wab＝2、010－5J，则φa－φb＝Uab＝＝V＝1、0104V、11、如图7所示，三条曲线表示三条等势线，其电势φC＝0，φA＝φB＝10V，φD＝－30V，将电荷量q＝1、210－6C的正电荷在该电场中移动、图7 (1)把这个电荷从C移到D，电场力做功多少；(2)把这个电荷从D移到B再移到A，电势能变化多少、答案见解析解析(1)UCD＝φC－φD＝30VWCD＝qUCD＝1、210－630J＝3、610－5J(2)UDA＝φD－φA＝(－30－10)V＝－40VWDA＝qUDA＝1、210－6(－40)J＝－4、810－5J所以电势能应该增加4、810－5J、12、如图8所示，一簇平行线为未知方向的匀强电场的电场线，沿与此平行线成60角的方向，把210－6C的负电荷从A点移到B点，电场力做功为410－6J、已知A、B间距为2cm，求解下列问题：图8 (1)在图上用箭头标出电场强度方向；(2)AB间的电势差UAB；(3)匀强电场的场强E的大小、答案(1)电场方向如图(2)－2V (3)200V/m解析(1)电场强度方向如图所示、(2)AB间电势差UAB＝＝V＝－2V、(3)电场强度E＝＝200V/m、13、如图9所示，P、Q两金属板间的电势差为50V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4cm、求：图9 (1)P板及A点的电势；(2)保持两板间的电势差不变，而将Q板向左平移5cm，则A点的电势将变为多少、答案(1)－50V －30V (2)－10V解析板间场强方向水平向左，可见Q板是电势最高处、Q板接地，则电势φQ＝0，板间各点电势均为负值、利用公式E＝可求出板间匀强电场的场强，再由U＝Ed可求出各点与Q板间的电势差，即各点的电势值、(1)场强E＝＝Vm－1＝5102Vm－1Q、A间电势差UQA＝Ed′＝5102(10－4)10－2V＝30V所以A点电势φA＝－30V，P点电势φP＝UPQ＝－50V、(2)当Q板向左平移5cm时两板间距离d′＝(10－5)cm＝5cmQ板与A点间距离变为d″＝(10－4)cm－5cm＝1cm电场强度E′＝＝Vm－1＝1、0103Vm－1Q、A间电势差UQA＝E′d″＝1、010－31、010－2V＝10V所以A点电势φA＝－10V、。
高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容课堂互动教案鲁科版选修
第4节 电容器 电容课堂互动三点剖析一、电容器电容的决定因素（1）电容器电容的定义式为C =UQ ，但电容与定义它的物理量Q 、U 无关，电容C 由电容器本身的构造因素决定.（2）平行板电容器的电容C ：与平行板的正对面积S 、电介质的相对介电常数εr 成正比，与极板间的距离d 成反比，平行板电容器电容的决定式为：C =εr S πk d ，式中k 为静电力常量.不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的.电容是描述电容器的特性的物理量，与电容器带电荷量的多少、带不带电无关.【例1】 有一充电的平行板电容器，两板间电压为，现使它的电荷量减少3×10-4 C ，于是电容器两板间电压降为原来的31，此电容器的电容是多大，电容器原来的带电荷量是多少库仑？若电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？解析：（1）电容器两极间电势差的变化量为ΔU =（1-31）U=32×3 V=2 V 由C =UQ ∆∆，有C =21034-⨯=1.5×10-4 F =150 μF （2）电容器原来的电荷量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10-4×3 C=4.5×10-4 C.（3）电容器的电容是由本身决定，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150μF . 答案：μF 4.5×10-4 C 150 μF温馨提示电容的定义式C =UQ 中的Q 是电容器的带电荷量，是其中一个极板上带电荷量的绝对值，不是两个极板上的电荷量的绝对值之和.另外电容的计算还可以用其定义式的推广式C =UQ ∆∆来计算，其中ΔQ 表示带电荷量的变化，ΔU 表示电压的变化. 二、平行板电容器的两类典型问题1.平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?由于电容器始终连接在电源上，因此两板间的电压U 保持不变，可根据下列几式讨论C 、Q 、E 的变化情况：C =dkd Sr 1π4∞ε， 2.平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的d 、S 、εr 变化，将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化?这类问题由于电容器充电后切断与电源的连接，使电容器的带电荷量Q 保持不变，可根据下列几式讨论C 、U 、E 的变化情况：C =.1π4π4,π4π4,π4SS kQ kdSd Q Cd Q d U E S d S kd kd S Q C Q U d Skd Sr r r r r r r r εεεεεεεε∞====∞===∞ 【例2】 如图2-4-1所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S ，当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量 Q 、电容C 、两板间电势差U 、电容器两极板间场强的变化情况是（ ）图2-4-1A.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 变小解析：电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ∝d Sr ε可知，d 增大时，C 变小.又因U =C Q ，所以U 变大.对于场强E ，由于E =.144S S kQ kdSd Q Cd Q d U rr r εεππε∞=== 所以E 与间距d 无关，即间距d 增大，E 不变化.答案：C温馨提示求解此类问题时一定要经过认真的计算，不能盲目下结论.在分析场强E 时，从E =d U 来看，d 增加，U 也增大，不能直接分析出E 的变化情况，因此，还要将U 进行再分析.一般的分析步骤是先用平行板电容器电容的决定式判断出电容的变化，再应用定义式判断电压或电荷量的变化.各个击破类题演练1根据电容器的定义式C =Q ／U 可知（ ）A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大C.电容器的电容与其带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D.电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化解析：电容器的电容仅由电容器本身决定，与是否带电及带电多少没有关系，与两板间的电势差也没关系.我们只能通过题给公式计算电容和判断带电多少与两板间电势差的关系. 答案：D变式提升1如图2-4-2是描述对给定的电容器充电时电荷量 Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是（ ）图2-4-2解析：无论电容器的带电荷量和两板间的电势差怎么改变，电容器的电容都不会改变. 答案：BCD类题演练2（经典回放）对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是…（ ）A.将两极板的间距加大，电容将增大B.将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 解析：由C =kdS r π4 可知各因素对平行板电容器电容大小的影响是：①电容随正对面积的增大而增大；②电容随两极间距离的增大而减小；③在两极板间放入相对介电常数大于1的电介质，电容增大.据上面叙述可直接看出、C 选项正确.对D 选项，实际上是将铝板和下极板作为一个整体的金属极板，减小了平行板的间距，导致电容增大.所以本题正确选项应为BCD.答案：BCD变式提升2如图2-4-3所示，电路中，A 、B 为两块竖直放置的金属板，G 是一只静电计，开关S 合上后，静电计指针张开一个角度.下述哪些做法可使指针张角增大（ ）图2-4-3A.使A 、B 两板靠近一些B.使A 、B 两板正对面积错开一些C.断开S 后，使B 板向右平移拉开一些D.断开S 后，使A 、B 正对面积错开一些解析：图中静电计的金属杆接A 极，外壳和B 板均接地.静电计显示的A 、B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高.当S 合上后，A 、B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变.当S断开后，板间距离增大，正对面积减少，都将使A、B两板间的电容变小，而电容器电荷量不变.由C＝Q/U可知，板间电压U增大，从而静电计指针张角增大.答案：CD。
高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容 电容器分类素材 鲁科版选修3-1
电容器分类1、按照结构分三大类：固定电容器、可变电容器和微调电容器；2、按电解质分类有：有机介质电容器、无机介质电容器、电解电容器和空气介质电容器等；3、按用途分有：高频旁路、低频旁路、滤波、调谐、高频耦合、低频耦合、小型电容器；高频旁路：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器；低频旁路：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器；滤波：铝电解电容器、纸介电容器、复合纸介电容器、液体钽电容器；调谐：陶瓷电容器、云母电容器、玻璃膜电容器、聚苯乙烯电容器；高频耦合：陶瓷电容器、云母电容器、聚苯乙烯电容器；低耦合：纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、涤纶电容器、固体钽电容器；小型电容：金属化纸介电容器、陶瓷电容器、铝电解电容器、聚苯乙烯电容器、固体钽电容器、玻璃釉电容器、金属化涤纶电容器、聚丙烯电容器、云母电容器。
3、按照原材料分：1）聚酯（涤纶）电容，符号：（CL），电容量：40p--4μ，额定电压：63--630V。
主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
2）聚苯乙烯电容符号：（CB）电容量：10p--1μ额定电压：100V--30KV主要特点：稳定，低损耗，体积较大应用：对稳定性和损耗要求较高的电路。
3）聚丙烯电容符号：（CBB），电容量：1000p--10μ，额定电压：63--2000V主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路。
4）云母电容符号：（CY），电容量：10p--0.1μ，额定电压：100V--7kV主要特点：价格较高，但精度、温度特性、耐热性、寿命等均较好应用：高频振荡，脉冲等对可靠性和稳定性较高的电子装置。
高频瓷介电容符号：（CC），电容量：1--6800p，额定电压：63--500V主要特点：高频损耗小，稳定性好应用：高频电路6）低频瓷介电容符号：（CT），电容量：10p--4.7μ，额定电压：50V--100V主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差应用：要求不高的低频电路。
高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容 电容器素材 鲁科版选修3-1
电容器电容器通常简称其为电容，用字母C表示。
定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。
英文名称：capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。
定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式：板间电场强度E=U/d ，电容器电容决定式C=εS/4πkd作用：在直流电路中，电容器是相当于断路的。
电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。
最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。
通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。
不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。
我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。
不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。
但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。
而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。
实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。
电容的作用：1）旁路：旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。
就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。
为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。
这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。
地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
高中物理第2章电势能与电势差第2讲电势与等势面学案鲁科版选修3-1(new)
第2讲电势与等势面［目标定位] 1。
理解电势和等势面的概念，知道参考点的选取原则。
2。
掌握电场线与电势的关系，知道几种典型电场的等势面及其应用．一、电势1．概念:电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值,叫做该点的电势．电势是标（填“矢”或“标”)量．2．公式和单位：φ＝错误!，即电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电势能．单位：伏特，符号是V，1V＝1J/C。
3．电势的相对性：只有规定了电场中某处的电势为零，才能确定电场中各点的电势值．通常选距离电荷无穷远处或地球为零电势位置．想一想电势可正可负，那么＋1V与－2V哪个大呢？答案电势是标量，正负表示大小，所以＋1V＞－2V．二、等势面1．概念:电场中电势相等的点构成的面叫做等势面．2．几种常见电场等势面(如图1所示)图1想一想电荷在等势面上移动时，电场力做功吗?答案等势面上各点电势相等，所以两点间电势差为0；电荷在等势面上移动，等势面与电场线垂直，在等势面上移动电荷，电场力与速度垂直，所以电场力做功为零．三、尖端放电1．概念:带电较多的导体，在尖端部位，场强可以大到使周围的空气发生电离而引起放电的程度，这就是尖端放电．2．应用：避雷针是应用尖端放电的原理来防止雷击造成危害的。
一、电势概念及电势高低的判断方法1．电势的相对性:电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关,常选取无限远处或大地的电势为零．2．电势的固有性：电势φ＝错误!是定义式，φ的大小由电场本身决定，与试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关．3．电势是标量:一般选无穷远处或大地处电势为零．正值表示该点电势高于零电势，负值表示该点电势低于零电势．正、负只表示大小，不表示方向．4．电势高低的判断方法（1）电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．(2）电势能判断法：由φ＝错误!知，对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高．例1有一电场的电场线如图2所示，电场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B 和φA、φB表示，则（)图2A．E A>E B，φA>φBB．E A>E B，φA〈φBC．E A<E B，φA〉φBD．E A〈E B，φA〈φB答案D解析由电场线的疏密可知E A〈E B,根据沿电场线电势降低可知φA<φB，故D正确．例2如果把q＝1。
高中物理第2章电势能与电势差第4节电容器电容自我小测鲁科版选修3_1word版本
电容器电容夯基达标1.电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是( )A.电容器的电容表示其储存电荷能力B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比D.电容的常用单位有μF和pF,1 μF＝103 pF2.如下图中的电容器C两板间有一负电荷q静止，能使q向上运动的措施是( )A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板正对面积减小D.两板正对面积增大3.下图所示是一个由电池、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4.如下图所示，水平放置的平行板间的匀强电场正中间的P点有一个带电微粒正好处于静止状态，如果将平行带电板改为竖直放置，带电微粒的运动将是( )A.将继续保持静止状态B.从P点开始做自由落体运动C.从P点开始做平抛运动D.从P点开始做初速度为零、加速度为2g的匀加速直线运动5.如下图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大，则( )A.电荷将向上加速运动B.电荷将向下加速运动C.电流表中将有从a到b的电流D.电流表中将有从b到a的电流能力提升6.下列关于电容器的说法，不正确的是( )A.电容大小与两板间电势差成正比B.两板间电势差与电容器所带电荷量成正比C.两板间电势差从10 V升高到11 V或从50 V升高到51 V，电荷量的增加相等D.电容大小与两板电势差无关7.如下图所示是一种通过测量电容器电容的变化，检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小.下列关于该仪器的说法中正确的是( )A.该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导电液体B.芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大C.如果指示器显示出电容增大了，则说明电容器中液面升高了D.如果指示器显示出电容减小了，则说明电容器中液面升高了8.如下图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电粒子P位于两板间恰好平衡.现用外力将 P固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图中虚线所示，再撤去外力，则P在两板间( )A.保持静止B.做匀加速直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值无法确定P的运动状态9.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如下图所示，接通开关S，电源即给电容器充电( )A.保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B.保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大C.断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D.断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大10.一个不带电的平行板电容器，在用直流电源充电时，电源消耗了4.8×10－6 J的能量，共有5.0×1011个电子从一个极板转移到另一极板，试计算电容器的电容.11.如下图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且中央有一个小孔，现将带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下，设每滴液滴的质量为m，电荷量为q，落到B板后把电荷全部传给B板.求：(1)第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动？(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴？拓展探究12.如图甲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(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁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.①和③B.①和④C.②和③D.②和④参考答案1解析：电容是表示电容器容纳电荷的本领的物理量，A项正确.电容是表征电容器本身性质的物理量.只与自身的构造因素有关，与电容器所带的电荷量和两极间的电压无关，B、C 两项不正确.电容器的常用单位的换算的关系是1 μF＝106 pF，D项不正确.答案：A2解析：开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，即要使场强E增大.由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d减小时，由可知E增大，故选B项.答案：B3解析：由题知电容器两板间电压恒定，设已充电荷量为Q，当两板间距离增大时，电容C 变小，由Q＝CU可知带电荷量Q将减小，必然有一部分正电荷通过电阻R回流.答案：BC4解析：带电微粒在电场中处于静止状态，表明必须考虑重力的作用，并且有mg＝qE，把平行带电板改为竖直放置，电场强度大小不变，但方向改变，此时带电微粒受的合力，则产生的加速度a＝g.答案：D5解析：充电后电容器的上板A带正电，不断开电源增大两板间距，U不变，d增大.由知，电容C减小.由Q＝CU知极板所带电荷量减少.由知两极板间场强减小.场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动.极板所带电荷量减小，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b到a的电流.答案：BD6解析：电容器的电容是由电容器本身决定的，与两极板间电压无关，A项错误，D项正确；由知，U与Q成正比，B项正确；由知，ΔQ与ΔU成正比，C项正确. 答案：A7解析：类似于平行板电容器的结构，导线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯的绝缘层就是极板间的电介质，其厚度d相当于两平行板间的距离，进入液体深度h相当于两平行板的相对面积(且h越大，则S越大)；所以d大时C就小，若C大时就表明h大，本题A、C两项正确.答案：AC8解析：电容器两板均转动后，其电场强度不变但方向改变了，所以带电粒子受到的电场力和重力不再是一对平衡力.电场力和重力的合力为恒力，所以带电粒子做匀加速直线运动.答案：B9解析：场强，则S接通，U不变，d减小时，E增大，A项错.S接通，板间插入介质时，C增大，据Q＝CU知，Q增大，B项正确.S断开，电荷量Q不变，d减小时，C增大，则U减小，C项正确.S断开，板间插入介质时，C增大，据知，U减小，D项错. 答案：BC10解析：充电过程中电源移送的电荷量Q＝ne＝5.0×1011×1.6×10－19 C＝8×10－8 C则电源电压＝60 V故＝1.3×10－9 F答案：1.3×10－9 F11解析：(1)设第n滴恰在A、B间做匀速直线运动，则这时电容器的带电荷量为(n－1)q，对第n滴液滴，根据它的受力平衡得：qE＝mg,而,解得.(2)设第n′滴恰好能达到下板，则对第n′滴，考虑它从开始自由下落至恰到达B板的过程，利用动能定理得：,解得.若以具体数据代入计算时n′不是整数，则n′应舍去小数取整数.能够到达B板的液滴不会超过滴.答案：(1) (2)技巧提示：液滴在AB间做匀速直线运动，说明它受力平衡，而能够到达B板的液滴最多时，是到B板速度恰好为零.12解析：，,,联立解得,故E随t变化的图线可能是②；t＝0时，U＝E1d＝,t时刻，U＝E2(Δd＋d)＝，由此推得而，可见v是一个与时间t无关的恒量，故物体速率v随t变化的图线可能是③.故C项正确.答案：C。
高中物理 第2章 电势能与电势差 第4节 电容器 电容 电容器素材 鲁科版选修31
电容器电容器通常简称其为电容，用字母C表示。
定义1：电容器，顾名思义，是‘装电的容器’，是一种容纳电荷的器件。
英文名称：capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制等方面。
定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器。
通用公式C=Q/U平行板电容器专用公式：板间电场强度E=U/d ，电容器电容决定式C=εS/4πkd作用：在直流电路中，电容器是相当于断路的。
电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。
这得从电容器的结构上说起。
最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。
通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。
不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。
我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。
电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。
不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。
但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。
而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。
实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。
在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说的就是电容的这个性质。
电容的作用：1）旁路：旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件，它能使稳压器的输出均匀化，降低负载需求。
就像小型可充电电池一样，旁路电容能够被充电，并向器件进行放电。
为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。
这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。
地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。
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第4节 电容器 电容
课前预习
情景导入
在化学实验室里，常用的盛溶液的容器有烧杯等，不同规格的烧杯底面积不同，高度也
不同，你是如何理解储存量和储存本领的？若有一个标有50 mL的烧杯，现在盛有20 m
L
的溶液，那么这个烧杯的容积是多少呢？若没有盛溶液时这个烧杯的容积又是多少呢？在
我们物理学中也有一种“容纳”电荷的元件，称为电容，它和我们常用的烧杯有何相似之
处？
简答：我们是通过烧杯的容积大小来比较它们的储存本领的.无论烧杯是否盛有溶液，它的
容积都是固定不变的.电容器的电容与烧杯的容积相似，无论电容器两端是否存在电势差，
其电容的大小都是固定不变的.
知识预览
1.电容器
（1）定义：电路中具有储存_______功能的装置叫做电容器.
（2）带电荷量：电容器的带电荷量指的是每个极板所带电荷量的_______.
（3）电容器的充电：使电容器的两个极板分别带上_________ 电荷的过程叫做充电.
（4）电容器的放电：使电容器两个极板上的电荷_______的过程叫做放电.
（5）电场能：电容器充电过程中由电源获得的_______储存在电场中，称为电场能.电容器
充电过程中，其他形式的能转化为_______；放电过程中_______转化为其他形式的能.
答案:（1）电荷 （2）绝对值 （3）等量的异号 （4）中和 （5）电能 电场能 电场
能
2.电容（C）
（1）定义：电容器所带的电荷量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.
（2）公式：C= _______（或C=UQ）.
（3）物理意义：电容是描述电容器______________大小的物理量，在数值上等于使电容器
两极板间的电势差为1 V所需要带的电荷量.电容C由电容器_______的构造因素决定，与Q、
U
_______.
（4）电容的单位是法拉，简称法，符号是F. 1 F=_______μF=_________pF.
答案:（2）UQ （3）容纳电荷本领 本身 无关 （4）106 1012
3.平行板电容器的电容
平行板电容器的电容C跟电介质的相对介电常数εr成_______，跟正对面积 S成
_______，跟极板间的距离d成_______.用公式表示为C=_______.
式中k为静电力常量，不难看出，电容器的电容大小是由本身的特性决定的，与电容器
带电多少、带不带电荷无关.
答案:正比 正比 反比 kdSr4