人教版高三物理选修3-1第1章《静电场》(电容器)课件 人教版

小结： 、 小结：1、此题利用了二极 管的特性设置关卡 2、到底在哪种情况 、 进行判断 下需要我们假设进行判断 3、若电源的正负极对调呢？ 、若电源的正负极对调呢？
8、（07宿迁）如图10，D为一理想二极管（正向电阻为0， 、（07宿迁）如图10， 为一理想二极管（正向电阻为0 07宿迁 10 反向电阻无穷大）， ），平行金属板 水平放置， 反向电阻无穷大），平行金属板M、N水平放置，两板之间 沿图示方向做直线运动， 有一带电微粒以速度v0沿图示方向做直线运动，当微粒运 点时， 板迅速向上平移一小段距离， 动到P点时，将 M 板迅速向上平移一小段距离，则此后微 粒的运动情况是（ 粒的运动情况是（ ）B 沿轨迹① A．沿轨迹①运动 沿轨迹② B．沿轨迹②运动 P 沿轨迹③ C．沿轨迹③运动 沿轨迹④ D．沿轨迹④运动 小结： 、此题同前题利用了二极管的特性 小结：1、此题同前题利用了二极管的特性设置关卡 二极管的特性设置关卡 进行判断 判断， 2、到底在哪种情况下需要我们假设进行判断， 、 经判断应是Q不变 经判断应是 不变 回 3、若电源的正负极对调，又是哪种情况呢？ 哪种情况呢 、若电源的正负极对调，又是哪种情况
U C选项分析方法：F电 = E ⋅ q = ⋅ q d
θ
d为板间距（画图可知d减小） 为板间距（画图可知 减小 减小） 为板间距
回
D选项分析方法：比较力、找关系 选项分析方法：比较力、 选项分析方法
10、(04年全国理综)一平行板电容器的电容为C， 、 04年全国理综)一平行板电容器的电容为 ， 年全国理综 两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q， 两板间的距离为 ，上板带正电，电量为 ，下板带 负电，电量也为Q， 负电，电量也为 ，它们产生的电场在很远处的电 势为零。 势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相 小球的电量都为q，杆长为l， 连，小球的电量都为 ，杆长为 ，且l < d。现将它 。 们从很远处移到电容器内两板之间， 们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静 止状态（杆与板面垂直）， ），在此过程中电场力对两 止状态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两 个小球所做总功的大小等于多少？（ ？（设两球移动过 个小球所做总功的大小等于多少？（设两球移动过 程中极板上电荷分布情况不变） 程中极板上电荷分布情况不变） （ A ）
注意在Q不变情况下 公式的灵活应用 公式的
5、(南通市2008届高三第一次调研测试 )如图所示，平行 南通市2008届高三第一次调研测试 如图所示， 2008 板电容器竖直放置， 板上用绝缘线悬挂一带电小球， 板电容器竖直放置，A板上用绝缘线悬挂一带电小球，静 止时绝缘线与固定的A板成θ角，移动B板，下列说法正确 的是( 的是( BCD ) 闭合， 板向上平移一小段距离， A．S闭合，B板向上平移一小段距离，θ角变大 闭合， 板向左平移一小段距离， B．S闭合，B板向左平移一小段距离，θ角变大 断开， 板向上平移一小段距离， C．S断开，B板向上平移一小段距离，θ角变大 断开， 板向左平移一小段距离， D．S断开，B板向左平移一小段距离，θ角不变
电容器、 电容器、电容
一、电容器
电容器、 电容器、电容
1、构成：两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。 构成：两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。 绝缘的导体构成电容器 2、充放电： 充放电： 充电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。 带上等量异种电荷的过程 （1）充电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。充电 的过程是将电场能储存在电容器中。 电场能储存在电容器中 的过程是将电场能储存在电容器中。 （2）放电：使充电后的电容器失去电荷的过程。放电的过程 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程。 失去电荷的过程 中储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能量。 电场能转化为其他形式的能量 中储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能量。 每个极板上所带电荷量的 3、电容器带的电荷量： 是指每个极板上所带电荷量的绝对值。 电容器带的电荷量： 是指每个极板上所带电荷量 绝对值。 最大正常工作即 额定电压：是指电容器的最大正常 额定电压：是指电容器的最大正常工作即 电压 电容器铭牌上的标定数值。 铭牌上的标定数值 电容器铭牌上的标定数值。 击穿导 击穿电压：是指把电容器的电介质击穿导 击穿电压：是指把电容器的电介质击穿 电压 电使电容器损坏的极限电压。 极限电压 电使电容器损坏的极限电压。
公式的 公式的灵活应用
E
-
3、电容器充电后与电源断开，质量为m、电荷量为q的带 电容器充电后与电源断开， 电粒子静止于该电容器两平行板中央，现在两板间靠近下 电粒子静止于该电容器两平行板中央， 极板插入一个厚度为极板间距离1/8的金属板，如图7所示， 1/8的金属板 极板插入一个厚度为极板间距离1/8的金属板，如图7所示， 则关于两板间电势差和带电粒子的运动情况的说法中正确 C 的是（ 的是（ ） 增大， A．两板间电势差U增大，带电粒子向上加速运动 B．两板间电势差U不变，带电粒子仍静止 不变， 减小， C．两板间电势差U减小，带电粒子仍静止 减小， D．两板间电势差U减小，带电粒子向下加速运动
放有用吗？ 注意放铝板与陶瓷板区别， 外表面放有用吗 注意放铝板与陶瓷板区别，在外表面放有用吗？ 铝板
2、（ 年江苏高考）两块大小、形状完全相同的金属平板平 、（03年江苏高考 两块大小、 、（ 年江苏高考） 行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示， 行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通 开关K，电源即给电容器充电. 开关 ，电源即给电容器充电 （ B C ） A．保持 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场 接通， ．保持K接通 减小两极板间的距离， 强度减小 B．保持 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增 接通， ．保持K接通 在两极板间插入一块介质， 大 C．断开 ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 ．断开K，减小两极板间的距离， D．断开 ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增 ．断开K，在两极板间插入一块介质， K R 大 + 注意在哪种情况下
三、平行板电容器： 平行板电容器：
1、平行板电 容器的电容 C = 1 • εs ∝ εs 4πk d d 的决定式： 决定式： 即平行板电容器的电容与介 即平行板电容器的电容与介 质的介电常数成正比， 质的介电常数成正比，与两 板正对的面积成正比，与两 正对的面积成正比， 板间距成反比。 板间距成反比。
平行板电容器的两种典型情况的分析问题 1、对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确 、对于水平放置的平行板电容器， ) 的是 ( B C D （A）将两极板的间距加大，电容将增大 ）将两极板的间距加大， （B）将两极板平行错开，使正对面积减小，电容 ）将两极板平行错开，使正对面积减小， 将减小 （C）在下板的内表面上放置一面积和极板相等、 ）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， 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、 ）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， 厚度小于极板间距的铝板，电容将增大
9、如图15所示，两平行金属板水平放置，并接到电源上， 如图15所示，两平行金属板水平放置，并接到电源上， 15所示 一带电微粒p位于两板间处于静止状态， 一带电微粒p位于两板间处于静止状态，Ol、O2分别为两 个金属板的中点， 个金属板的中点，现将两金属板在极短的时间内都分别绕 <90° 垂直于O1、O2的轴在纸面内逆时针旋转一个θ(θ<90°)， 则下列说法中正确的是（ 则下列说法中正确的是（ ） AD A 两板间的电压不变 B 两板间的电压变小 C 微粒P受到的电场力不变 D 微粒将水平向左作直线运动 错误点拨： 分析错 分析错、 分析不出 错误点拨：C分析错、D分析不出
2、平行板电 容器两板间的 电场： 电场：
可认为是匀强 可认为是匀强 电场， 电场，E=U/d
*平行板电容器的两种典型情况的讨论 平行板电容器的两种典型情况的讨论* 平行板电容器的两种典型情况的讨论
C =εS／4πkd C=Q/U E=U/d ∝ Q／εS ／ ／ 1. 电容器始终跟电源连接 电容器始终跟电源连接——U保持不变 保持不变 场强的 带电粒子运动状态的变化 E=U/d 变化 电容器 C =εS／4πkd 电量的 C=Q/U ／ 电容的 变化(充 变化 充 结构的 变化 U不变 不变 放电) 变化 放电 2. 电容器与电源断开 电容器与电源断开——Q保持不变 保持不变 场强的 带电粒子运动状态的变化 E ∝ Q/ εS 变化 电容器 C =εS／4πd C=Q/U ／ 电容的 电压的 结构的 变化 变化 Q不变 不变 变化
电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量， 电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量， 容纳电荷本领大小的物理量 物理意义：在数值上等于电容器两板间的电势差增加1V 4、物理意义：在数值上等于电容器两板间的电势差增加1V所需 1V所需 的电荷量。 的电荷量。 电容器的电容与Q、U的大小无关，是由电容器本 5、制约因素： 制约因素： 电容器的电容与Q 的大小无关，是由电容器本 身的结构决定的 对一个确定的电容器， 身的结构决定的。对一个确定的电容器，它的电 容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。 容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。
注意1、 注意 、在U不变情况下 公式的 公式的灵活应用 2、充放电以及正负电 以及正负电 、充放电以及 荷移动方向与 荷移动方向与电流方向 的关系
7、（07广东）如图8所示，D是一只二极管，它的作用是 、（07广东）如图8所示， 是一只二极管， 07广东 只允许电流从a流向b，不允许电流从b流向a ，平行板电 处于静止状态， 容器AB内部原有电荷P处于静止状态，当两极板A和B的间 距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行) 距稍增大一些的瞬间(两极板仍平行)，P的运动情况将是 （A ） 仍静止不动． A．仍静止不动． B．向下运动 向上运动． C．向上运动． D．无法判断．
注意在Q不变情况下 公式的灵活应用 公式的
4、如图14所示，平行板电容器充电后断开电源，带正电 如图14所示，平行板电容器充电后断开电源， 14所示 的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着， 的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着，小球 静止时与竖直方向的夹角为θ 静止时与竖直方向的夹角为θ，若将带负电的极板向右平 移稍许， 移稍许，则( A ) A．带负电的极板的电势降低 B．两极板间的电场强度变小 夹角θ C．夹角θ将变小 D．细线对小球的拉力变大
注意1、 、 在 注意 、A、B在U不变情况 下公式的灵活应用 公式的 2、C、D在Q不变情况 、 、 在 ຫໍສະໝຸດ Baidu式的 下公式的灵活应用
6、两个较大的平行金属板、相距为d，分别接在电压为U的电源正、 两个较大的平行金属板、相距为d 分别接在电压为U的电源正、 负极上，这时质量为m 带电量为– 的油滴恰好静止在两板之间， 负极上，这时质量为m，带电量为–q的油滴恰好静止在两板之间， 如图所示，在其他条件不变的情况下， 如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平 错开一些，那么在错开的过程中( 错开一些，那么在错开的过程中( D ) 油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b 油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b 油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a 油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b
额定电压低于击穿电压
4、电容器的电压
二、电容
电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值 1、定义： 定义： 电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U 电荷量 电压 2、定义式： 定义式：
C= Q ∆Q = (是计算式非决定式） U ∆U
3、电容的单位： 法拉，符号：F 电容的单位： 法拉，符号：
1F = 10 6 µF = 1012 PF