物理 第一章 靜電場 第9講 電容器和電容 教科版選修31

第一章靜電場1.知道電容器的概念和平行板電容器的主要構(gòu)造.2.理解電容的概念及其定義式和決定式.3.掌握平行板電容器電容的決定式，并能用其討論有關(guān)問題.目標定位二、平行板電容器的電容和常用電容器對點檢測 自查自糾欄目索引一、電容器和電容1.電容器(1)電容器：兩個彼此 又相距 的導體組成一個電容器.(2)電容器的電荷量：電容器兩塊金屬板上帶上 的異種電荷，任意一塊極板所帶的電荷量的絕對值，叫做電容器的電荷量.(3)電容器的充電和放電充電：把電容器的兩個極板帶上 電荷，這個過程叫做充電.如圖1甲所示.充電過程中由電源獲得的 儲存在電容器中.答案一、電容器和電容n知識梳理絕緣很近等量等量異種電能放電：用導線把充電后的電容器的兩極板接通，兩極板上的電荷 ，電容器又不帶電了，這個過程叫做 .如圖乙所示.放電過程 轉(zhuǎn)化為其他形式的能量.答案甲乙圖1中和放電電場能2.電容(1)物理意義：描述電容器儲存電荷能力的物理量.(2)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的 ，叫做電容器的電容.(3)定義式：C .(4)在國際單位制中，電容的單位是 ，簡稱 ，符號是F.常用單位還有微法(F)和皮法(pF)，數(shù)量值關(guān)系：1 F F pF.答案比值法拉法1061012(1)電容器的帶電荷量為兩極板所帶電荷量的絕對值之和嗎？答案【深度思考】答案答案不是.電容器的帶電荷量是指其中一塊極板所帶電荷量的絕對值.(2)由于C ，所以說電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比，與電容器兩極板間的電勢差成反比，你認為這種說法正確嗎？為什么？答案答案不對.電容是電容器本身的一種屬性，大小由電容器自身的構(gòu)成情況決定，與電容器是否帶電、帶多少電荷量均無關(guān).例例1下列關(guān)于電容的說法正確的是()A.電容器簡稱電容B.電容器A的電容比B的大，說明A的帶電荷量比B多C.電容在數(shù)值上等于使兩極板間的電勢差為1 V時電容器需要帶的電荷量D.由公式C 知，電容器的電容與電容器兩極板間的電壓成反比，與 電容器所帶的電荷量成正比n典例精析解析答案總結(jié)提升解析解析電容器和電容是兩個不同的概念，A錯；電容器A的電容比B的大，只能說明電容器A容納電荷的本領(lǐng)比B強，與是否帶電無關(guān)，B錯；電容器的電容大小和它所帶的電荷量、兩極板間的電壓等均無關(guān)，D錯.答案答案C總結(jié)提升總結(jié)提升 為比值定義法.C的大小與Q、U無關(guān)，只跟電容器本身有關(guān)，當Q0時，U0，而C并不為零.QCU例例2有一充電的電容器，兩板間的電壓為3 V，所帶電荷量為4.5104 C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為2 V，電容器的電容是多少？所帶電荷量變化多少？解析答案返回電容器電壓降為2 V，電容不變，仍為1.5104 F.此時帶電荷量為QCU1.51042 C3104 C帶電荷量減少Q(mào)QQ1.5104 C.答案答案1.5104 F1.5104 F減少1.5104 C方法點撥返回方法點撥電容器的電容是由電容器的自身結(jié)構(gòu)決定的計算電荷量變化時也可以根據(jù) 來計算.QQCUU1.平行板電容器的電容(1)結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此 、互相靠近的 金屬板組成，是最簡單的，也是最基本的電容器.(2)決定因素：平行板電容器的電容與兩平行極板正對面積S成 ，與電介質(zhì)的相對介電常數(shù)r成 ，與極板間距離d成 .(3)表達式：C .式中k為靜電力常量.答案n知識梳理二、平行板電容器的電容和常用電容器絕緣平行正比正比反比2.常用電容器(1)分類：從構(gòu)造上可分為 電容器和電容器兩類.(2)額定電壓和擊穿電壓額定電壓：電容器 時所能承受的電壓，它比擊穿電壓要 .擊穿電壓：是電容器的極限電壓，超過這個電壓，電容器內(nèi)的電介質(zhì)將被擊穿，電容器將被損壞.答案固定可變正常工作低答案【深度思考】(2)某電容器上標有“1.5 F,9 V”的字樣，9 V指什么電壓？答案答案額定電壓.例例3如圖2所示，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計，開關(guān)S合上后，靜電計指針張開一個角度，下述做法可使靜電計指針張角增大的是()n典例精析解析答案圖2A.使A、B兩板靠近一些B.使A、B兩板正對面積減小一些C.斷開S后，使B板向右平移一些D.斷開S后，使A、B正對面積減小一些總結(jié)提升解析解析靜電計顯示的是A、B兩極板間的電壓，指針張角越大，表示兩板間的電壓越高.當合上S后，A、B兩板與電源兩極相連，板間電壓等于電源電壓，靜電計指針張角不變；當斷開S后，板間距離增大，正對面積減小，都將使A、B兩板間的電容變小，而電容器所帶的電荷量不變，由C可知，板間電壓U增大，從而使靜電計指針張角增大.所以本題的正確選項是C、D.答案答案CD總結(jié)提升總結(jié)提升例例4如圖3所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，這時電容器的電荷量為Q，P是電容器內(nèi)一點，電容器的上極板與大地相連，下列說法正確的是()解析答案圖3A.若將電容器的上極板左移一點，則兩板間場強減小B.若將電容器的下極板上移一點，則P點的電勢升高C.若將電容器的下極板上移一點，則兩板間電勢差增大D.若將電容器的下極板上移一點，則兩板間電勢差減小易錯提示返回易錯提示UEd，d減小，U減小，C項錯誤，D項正確.答案答案D返回返回易錯提示(1)充電后的電容器斷開和電源的連接，Q不變；(3)接地的極板電勢為0.1.(對電容的理解)關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是()A.電容器不帶電時，其電容為零B.電容器帶電荷量越多，其電容越大C.電容器兩極板間電壓越低，其電容越小D.電容器的電容只由它本身的性質(zhì)決定解析答案 對點檢測D2(平行板電容器的兩類典型問題)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上若將云母介質(zhì)移出，則電容器()A極板上的電荷量變大，極板間電場強度變大B極板上的電荷量變小，極板間電場強度變大C極板上的電荷量變大，極板間電場強度不變D極板上的電荷量變小，極板間電場強度不變解析答案D3.(平行板電容器的兩類典型問題)(多選)如圖4所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U，現(xiàn)使B板帶正電，則下列判斷正確的是()解析答案圖4A.增大兩極板之間的距離，靜電計指針張角變大B.將A板稍微上移，靜電計指針張角將變大C.若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變大D.若將A板拿走，則靜電計指針張角變?yōu)榱愦鸢复鸢窤B4.(平行板電容器與力學綜合)如圖5所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則()解析答案圖5返回A.帶電油滴將沿豎直方向向上運動B.P點的電勢將降低C.帶電油滴的電勢能將減小D.電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大解析解析上極板向上移動一小段距離后，板間電壓不變，仍為E，故電場強度將減小，油滴所受電場力減小，故油滴將向下運動，A錯；返回P點的電勢大于0，且P點與下極板間的電勢差減小，所以P點的電勢減小，B對；油滴向下運動時電場力做負功，油滴的電勢能應(yīng)增加，C錯；答案答案B