2013备战高考之物理一轮复习讲义19电容器新人教版
2013届高考物理核心要点突破系列课件:第13章 第八节《电容器的电容》(人教版选修3-1)
四、利用电场线定性理解Q不变时平行板电容
器极板间场强的变化
1.保持Q、d不变,减小正对面积S(如图13- 8-3)
图13-8-3
由于正对面积减小,电荷分布变密集,电场线 变密,E 变大. 证明:Q、d 不变,S 减小,致使 C 减小,由公 Q U 式 U=C,知 U 增大,E= d 也增大. 2.保持 Q、S 不变,只改变板间距离 d(如图 13 -8-4)
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E的变化情况
是( )
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
解析: C.电容器充电后再断开 S, 选 其所带电荷 εS 量不变,由 C∝ 可知,d 增大时,C 变小.又 d Q 因 U= ,所以 U 变大.对于场强 E,由于 E= C U Q Q 4πkdQ U 4πkdQ U=C= εS = εS , 所以 E= d = εSd = d, 4πkd 4πkQ .由以上分析可知, 间距 d 增大, 不变化. E εS
个公式以及匀强电场的规律解决与电容器相关
的两类问题.
基础知识梳理
第 八 节 电 容 器 的 电 容
核心要点突破 课堂互动讲练 随堂达标自测 课时活页训练
基础知识梳理
一、电容器
思考 (1)电容器带电量越多,电容越大吗? (2)电容器的额定电压与击穿电压相等吗?
绝缘 很近 1.电容器:两个彼此_____又相距_____的导体
U减小,静电计的张角变小,选项B正确.
极板间插入玻璃板,介电常数ε增大,从而电
容C增大,U减小,选项C正确.
当A板放走部分电荷,极板的带电荷量Q减小,
高考物理一轮总复习 第一章 第25讲 电容 电容器教案 新人教版选修3-1
第25讲 电容 电容器考情 剖析(注:①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识,Ⅱ代表理解和应用;②命题难度中的A 代表容易,B 代表中等,C 代表难)考查内容 考纲要求及变化考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度电容、电容器Ⅰ09 单选 考查电容充放电过程中对电路的影响10 单选 以导体棒在磁场中运动为背景,考查电容器放电下电量和电流的变化12 单选 考查插入电介质后,用电容公式判断电容和电势差的变化情况重点 B小结及 预测 1.小结:电容、电容器以选择题形式进行考查,侧重考查电容的充放电过程中电压电流的变化以及影响电容的因素. 2.预测:在09、10、12三年中都有所考查,预计14年的考查可能性较大. 3.复习建议:建议复习时要对电容的决定式C =εr S4πkd 和定义式C =Q U能够掌握并灵活应用.知识 整合知识网络电容器带电荷量组成充放电―→电容错误!错误!错误!错误!错误!错误!错误! 基础自测一、电容器 电容1.电容器: 两个彼此________又互相________的导体可构成一个电容器. 2.电容(1)定义: 电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的________)与两个极板间电势差的比值,叫做电容器的电容.(2)定义式: C =________=ΔQΔU.(3)单位: 国际单位制中为________,简称________,国际符号为________. 1F =________ μF =________ pF. 二、电容器的分类常见电容器有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等.电解电容器接入电路时,应注意其极性.三、平行板电容器平行板电容器C =εS4πkd.带电平行板电容器两极间的电场可认为是________电场.板间场强为E =U d.重点阐述重点知识概述两类动态问题分析比较(1)第一类动态变化:两级板间电压U 恒定不变 充电后与电池两极相连⇨电容器两极板间的电压不变→⎪⎪⎪⎪⎪→d 变大C 变小→U 不变Q 变小→U 不变,d 变大,E 变小→S 变大C 变大→U 不变Q 变大→U 不变,d 不变,E 不变→εr变大C 变大→U 不变Q 变大→U 不变,d 不变,E 不变(2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q 恒定不变 充电后与电池两极断开⇨电容器两极板电荷量保持不变→⎪⎪⎪⎪⎪→S 变大C 变大→Q 不变U 变小→U 变小,d 不变,E 变小→εr变大C 变大→Q 不变U 变小→U 变小,d 不变,E 变小→d 变大C变小→Q 不变U 变大→U 变大,d 变大,E 不变难点释疑一、分析电容器动态问题时应注意的问题 1.先确定电容器的不变量(Q 或U ).2.只有当电容器的电量发生变化时,电容器支路上才有充电或放电电流. 3.若电路中有二极管,其单向导电性将影响电容器充电或放电. 4.电容器电量不变时,改变板间距将不引起板间电场强度的变化.【典型例题1】 如图所示,平行板电容器A 、B 两极板水平放置,A 在上方,B 在下方,现将其和理想二极管串联接在电源上,已知A 和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B 极板上的N 点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A 板来改变两极板AB 间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是( )A .若小球带正电,当AB 间距增大时,小球打在N 的左侧B .若小球带正电,当AB 间距减小时,小球打在N 的左侧C .若小球带负电,当AB 间距减小时,小球可能打在N 的右侧D .若小球带负电,当AB 间距增大时,小球可能打在N 的左侧 温馨提示解答此题时,首先要明确电容器电量不变. 记录空间【变式训练1】 在[典型例题1]中,若去掉电路中的二极管,则正确的选项是( ) 二、平行板电容器动态变化问题分析方法 1.首先要区分两种基本情况:(1)电容器始终与电源相连时,电容器两极板间电势差U 保持不变; (2)电容器充电后与电源断开时,电容器所带电荷量Q 保持不变. 2.依据的关系式主要有三个(1)平行板电容器的电容C 与极板间距d 、正对面积S 、介质相对介电常数εr 间的关系为C =εr S 4πkd;(2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强E =U d;(3)电容器所带的电荷量Q =CU .【典型例题2】 图中平行放置的金属板A 、B 组成一只平行板电容器.在不断开开关S 时,试讨论以下两种情况下电容器两板间电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况:(1)使A 板向上平移拉开一些; (2)使A 板向右平移错开一些.温馨提示解答此题时,要知道平行板电容器的电容C 与极板间距d 、正对面积S 、介质相对介电常数εr 间的关系.记录空间【变式训练2】 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成平行板电容器,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,达到稳定后,则( )A .保持K 接通,减小两板板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B .保持K 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K ,增大两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开K ,在两极板间插入一块介质,则两极板间的电势差增大随堂 演练1.对电容C =Q U,以下说法正确的是( ).A .电容器带电荷量越大,电容就越大B .对于固定电容器,它的带电荷量跟它两板间所加电压的比值保持不变C .可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D .如果一个电容器没有电压,就没有带电荷量,也就没有电容2.一个空气平行板电容器,极板间距离为d ,正对面积S ,充以电荷量Q 后,两极板间电压为U ,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是( )A .将电压变化U /2B .将带电荷量变为2QC .将极板正对面积变为2SD .将两极间充满介电常数为2的电介质3.如图所示是一个由电源、电阻R 、开关S 与平行板电容器组成的串联电路,开关S 闭合后,在增大两极板间的距离的过程中( )第3题图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.如图所示,平行板电容器的电容为C ,极板带电荷量为Q ,极板间距为d ,今在两极板间正中央放一带电荷量为q 的点电荷,则它所受到的电场力大小为( )第4题图A .k 2Qq d 2B .k 4Qq d2C.Qq CdD .k 2Qq Cd5.如图所示是一种利用电容器的电容C 测量角度的电容器的示意图,当动片和定片之间的角度θ发生变化时,电容C 便发生变化,于是知道C 的变化情况,就可以知道θ的变化情况,图乙中,最能正确地反应C 和θ的函数关系的是( )第5题图ABCD6.如图所示是描述对给定的电容器充电时极板上带电荷量Q 、极板间电压U 和电容C 之间关系的图象,其中正确的是( )ABCD7.板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间的电势差为U 1,板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差为U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是( )A .U 2=U 1,E 2=E 1B .U 2=2U 1,E 2=4E 1C .U 2=U 1,E 2=2E 1D .U 2=2U 1,E 2=2E 18.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属极板.对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动.在P 、Q 间距增大过程中( )第8题图A .P 、Q 构成的电容器的电容增大B .P 上电荷量保持不变C .M 点的电势比N 点的低D .M 点的电势比N 点的高第25讲 电容 电容器知识整合 基础自测一、1.靠近 绝缘 2.(1)绝对值 (2)Q U(3)法拉 法 F 106 1012 三、匀强 重点阐述【典型例题1】 如图所示,平行板电容器A 、B 两极板水平放置,A 在上方,B 在下方,现将其和理想二极管串联接在电源上,已知A 和电源正极相连,二极管具有单向导电性,一带电小球沿AB 中心水平射入,打在B 极板上的N 点,小球的重力不能忽略,现通过上下移动A 板来改变两极板AB 间距(两极板仍平行),则下列说法正确的是( )A .若小球带正电,当AB 间距增大时,小球打在N 的左侧 B .若小球带正电,当AB 间距减小时,小球打在N 的左侧C .若小球带负电,当AB 间距减小时,小球可能打在N 的右侧D .若小球带负电,当AB 间距增大时,小球可能打在N 的左侧【答案】 BC 【解析】 当板间距增大时,由C =εr S4πkd 可知,电容器的电容将变小,因二极管的存在,电容器上的电量将保持不变,由E =U d =Q Cd =Q·4πkεr S 可知,板间电场强度不变,因此板间距增大时,不影响小球打在B 板上的位置,A 、D 均错误;若板间距减小,则电容器的电容C 增大,电源通过二极管给电容器充电,电容器的带电量增加,两板间的电压不变,此时板间电场强度将增大,若小球带正电,由mg +E q =ma ,y =12at 2可知,小球的加速度变大,小球打在B 板上的时间t 变小,由x =v 0t 知,小球将落在N 的左侧,B 正确;若小球带负电,由mg -Eq =ma ,y =12at 2可知,小球加速度变小,小球打在B 板上的时间t变大,由x =v 0t 可知,小球将落在N 的右侧,C 正确.变式训练1 BCD 【解析】 如上述例题分析,当板间距离变小时,二极管的存在并没有起到作用,故B 、C 仍正确;若板间距离变大,因板间电压不变,板间电场强度将变小,若小球带正电,由mg +E q =ma ,y =12at 2可得小球打在B 板上的时间增大,由x =v 0t 可知,小球打在N 的右侧,A 错误;若小球带负电,由mg -E q =ma ,y =12at 2可知,小球打在B 板上的时间减小,由x =v 0t 知,小球打在N 的左侧,D 正确.【典型例题2】 图中平行放置的金属板A 、B 组成一只平行板电容器.在不断开开关S 时,试讨论以下两种情况下电容器两板间电势差U 、电荷量Q 、板间场强E 的变化情况:(1)使A 板向上平移拉开一些; (2)使A 板向右平移错开一些.【答案】 见解析 【解析】 因为开关S 没有断开,故该题属于U 不变的情况. (1)因为平行板电容器的电容C∝1d ,故当d↑时C↓;又因为电容器所带的带电量Q=CU ,因U 不变,C↓时,Q↓;平行板电容器内部为匀强电场,根据E =Ud ,因U 不变,d ↑,故E↓.(2)两板错开意味着正对面积S↓.由C∝S 可知C↓,由Q =CU 可知Q↓.两板间距d 不变,由E =Ud判定此时E 没有变化.变式训练2 B 【解析】 保持K 接通,两极板间的电势差U 不变,根据E =U/d 可知,若减小两极板间的距离d ,两极板间电场的电场强度增大,根据Q =CU =εr SU 4πkd ∝εr Sd 可知,在两极板间插入一块介质,相对介电常数εr 增大,则极板上的电荷量增大,选项A 错误,B 正确;断开K 时,两极板上的电荷量Q 不变,根据U =Q C =4πkdQ εr S ∝dQεr S 可知,当只增大两极板间的距离d 时,两极板间的电势差增大,当在两极板间插入一块介质时,εr 增大,则两极板间的电势差减小,所以选项C 、D 错误.本题答案为B.随堂演练1.B 【解析】 电容是电容器的固有属性,由电容器本身的构造决定,电容描述了电容器的容纳电荷的本领(电容器两极板间的电势差每改变1 V 所改变的电荷量的多少)大小,而不表示容纳了多少电荷或带了多少电荷,正确答案为B 项.2.CD 【解析】 电容器的电容和电容器极板上的电荷量、电压无关、所以选项A 、B 不正确;根据公式C =εr S4πkd可知选项C 、D 正确.3.BC 【解析】 当增大两极板间距离时,由C =εr S4πkd 知电容器的电容变小,又因电容器两端的电压不变,可知电容器极板上带电荷量变小,即电容器对电源反向充电,故R 中有电流,电流从a 流向b.故选项B 、C 正确.4.C 【解析】 平行板电容器两极板间电场为匀强电场,其电场强度为E =QCd,因此点电荷q 在其中所受到的电场力为F =Eq =QqCd.5.B 【解析】 由公式C =εr S4πkd知电容器的电容与极板间的正对面积成正比,C =k′S(k′为比例系数),设电容器动片未旋转时极板间的正对面积为S 0,旋转θ后,则电容器极板间减少的正对面积为ΔS =12R 2θ,R 为极板的半径,则电容器的正对面积变为S =S 0-ΔS =S 0-12R 2θ,所以这时电容器的电容为C =k′S=k′⎝ ⎛⎭⎪⎫S 0-12R 2θ.这时,不难画出θ与电容器电容C 的关系图象,即选项B 所示,故选B.6.BCD 【解析】 A 图所含的信息是:电容器电容的大小和电容器所带的电荷量成正比,A 错误.B 图所含的信息是:电容器的电容并不随两极板间的电压的变大而改变,B 正确.C 图所含的信息是:电容器所带的电荷量与极板间的电压的比值不变,即电容器的电容不变,C 正确.D 图所含的信息是:电容器的电容与电容器所带的电荷量无关.由电容器的定义可知,D 正确.7.C 【解析】 U 1=Q C ,E 1=U 1d .当板间距变为12d 时,由C =εr S4πkd 可知电容变为2C ,而带电荷量也变为2Q ,故U 2=2Q 2C =U 1,E 2=U 212d =2U 1d=2E 1,C 选项正确.8.D 【解析】 该题是考查平行板电容器和电路的综合问题.由C =εr S4πkd 可知,当d增大时,电容器的电容减小,A 不正确.由Q =CU 可知,电容减小时,Q 减小,所以B 不正确.d 增大的过程中,极板上的电荷量Q 减小,电容器要放电,电流方向由M 到N 通过电阻,故M 点的电势比N 点的电势高,D 选项正确.。
2019届一轮复习人教版 电容器 课件(36张)
)
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2. 如图所示为某一电容器中所带电量和两端电 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 5×10-2 F D.该电容器的电量变化量为 0.2 C 解析:由 Q =CU 知, U 降低,Q 减小,故为放电过程,A
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3.平行板电容器的电容 (1)决定因素:正对面积、介电常数、两板间的距离。 εS (2)决定式:C= r 。 4πkd
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[小题热身]
1.(教科教材原题)关于电容器的电容,下列说法中正确的是 ( A.电容器所带电荷量越多,电容越大 B.电容器两板间电压越低,其电容越大 C.电容器不带电时,其电容为零 D.电容器的电容只由它本身的特性决定
电能 转化为其他形式的能。
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2.电容 (1)定义: 电容器所带的 电荷量 与两个极板间的 电势差 的 比值。
Q (2)定义式:C=U 。
6 10 (3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF),1 F= μF
12 10 = pF。
(4)意义:表示电容器 容纳电荷 本领的高低。 (5)决定因素:由电容器本身物理条件 (大小、形状、相对 位置及电介质)决定,与电容器是否 带电 及 电压 无关。
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解析:把两板间距离减小,电容增大,电荷量不变,电压变小, 静电计指针偏角变小,A 正确;把两板间相对面积减小,电容 减小,电荷量不变,电压变大,静电计指针偏角变大,B 错误; 在两板间插入相对介电常数较大的电介质,电容增大,电荷量 不变,电压变小,静电计指针偏角变小,C 正确;电容器电荷 量增加,电压变大,静电计指针偏角变大,D 错误。 答案:AC
高考物理一轮复习7.3电容器课件新人教版
例 1 (2017·湖北黄冈模拟)如图所示,
平行板电容器两板间有一带电小球(可视为
质点),当电容器的电荷量为 Q1(A 板带正电) 时,小球恰好静止在 P 点,当电容器的电荷量突增到 Q2 时,带 电小球开始向上运动,经时间 t,使 A 板带负电,B 板带正电,
例 2 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d,极板
分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响
可忽略不计).小孔正上方d2处的 P 点有一带电粒子,该粒子从静 止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接
触)返回.若将下极板向上平移d3,则从 P 点开始下落的相同粒子
考点三 电容器中的平衡问题 对于电容器中的平衡问题,通常要求分析电容器的变化对物 体平衡的影响,一般思路是: d、s、ε 变化―→C 变化―→U 变化―→E 变化―→电场力 F =Eq 变化―影―响→平衡.显然,场强 E 是联系电容器与物体平衡 的桥梁,是解题的核心.
(2018·惠州模拟)(多选)如图所示, 在水平放置的已经充电的平行板电容器之 间,有一带负电的油滴处于静止状态.若某 时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为 维持该油滴原来的静止状态应( )
考点突破 针对训练
考点一 电容的理解 1.电容的定义式:C=QU. 2.电容的决定式:C=4πεrSkd. 3.理解 电容反映了电容器容纳电荷量的本领,与 Q、U 都无关,由 自身的三个因素决定:两极板间的距离 d、两极板间的正对面积 S、介电常数 εr.
如图所示为某一电容器中所带电 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( )
【人教版】高中物理选修1-1:《电容器》ppt精品课件
C
1.水位每升高h,试比较A、B、C的储水量Q
2.哪个储水本领大? 如何反讨论
电容器储存电荷的本领如何表征呢?
CQ U
三.电容器的电容
1、定义:电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电
压U的比值,叫做电容器的电容。
C= Q U
1
A
2
+ + + ++
-----
(2)放电:使充电后的电容器失去电荷叫放电。
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,这个过程叫放电.
放电过程中:电路中有短暂的放电电流,两极板间的电量减小,电场强度 E 减小,电势差U减小,直到E、U为零。
三、电容器储存电荷的方式
充电后的电容器两个极板上,分别带有等量异种 电荷,由于两极板相对且靠得很近,正负电荷互相 吸引。电容器以这种方式储存电荷。
仍为2×10-5F
依然为2×10-5F
2、关于电容器和电容的概念下列说法正确的是
A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以 看成是一个电容器
B.用电源对平板电容器充电后,两极板一定带 有等量异种电荷
C.某一电容器带电量越多,它的电容量就越大
D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就 越大
AB
四、电容器的充放电举例
五、认识常用电容器
6、认识常用电容器
1、固定电容器:电容固定不变 聚苯乙烯电容器 电解电容器 :
正负极不能接反,不能接交流电 2、可变电容器
通过改变两极间的正对面积或距离来改变电容
怎样表示或描述电容器的电容的大小呢?
三.电容器电容
举例:圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
2024版高考物理一轮复习教材:电容器的电容教学课件
第3讲 电容器的电容教材知识萃取1. 某同学用图甲所示的电路探究电容器的充、放电规律,R 是高阻值电阻。
先让开关S 与1端相连,一段时间后把开关S 掷向2端。
与电流传感器相连接的计算机,记录了这一过程中电流随时间变化的I -t 曲线如图乙所示。
下列说法正确的是A.S 接在1端时,电容器处于放电过程B.在形成图乙中曲线1的过程,电容器两极板间电压增大C.在形成图乙中曲线2的过程,电容器的电容减小D.在形成图乙中曲线2的过程,电容器两极板间电压增大1.B 由题图甲可知,当开关S 接在1端时,电容器处于充电过程,故A 错误;在形成题图乙中曲线1的过程中,电容器充电,两极板间的电压增大,故B 正确;在形成题图乙中曲线2的过程中,电容器放电,但电容器的电容与充放电无关,电容大小不变,两极板间电压减小,故CD 错误。
答案2. 一轻质绝缘细线一端固定在O 点,另一端系一带电荷量大小为q 、质量为m 的小球,小球静止悬挂在平行板电容器AB 间,如图所示,细线与竖直方向的夹角θ=60°,细线、小球在竖直平面内,A 、B 两板平行正对倾斜放置,且与细线平行。
两板带等量异种电荷,若电容器的电容为C ,极板间距为d ,静电力常量为k ,重力加速度为g 。
则电容器所带电荷量为A.3푚 �22푘 B.푚 �2C.3푚 �2 D.3푚 �28푘2.C 设两极板间电场强度大小为E,细线对小球的拉力大小为T,对小球受力分析如图所示,根据平衡条件可得qE=mg sin θ,解得E=3푚2 ,极板间的电势差U=Ed=3푚 �2,则极板所带电荷量为Q=CU=3푚 �2,故选C。
答案3. 在生产纸张等绝缘材料过程中,为了实时监控材料的厚度,流水线上设置了传感器装置,其简化结构如图所示,M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板,分别接在直流恒压电源的两极上。
已知电流从a向b流过电流表时,电流表指针偏向a端。
某次纸张从平行极板间穿过的过程中,发现电流表指针偏向b端,下列判断正确的是A.极板上的电荷量不变B.极板上的电荷量变小C.电容器的电容变大D.电容器的电容不变3.B 电流表指针偏向b端,说明电流从b向a流过电流表,所以电容器放电,极板上的电荷量变小,A项错误、B项正确;电容器与恒压电源相连,两极板间电势差U不变,而Q减小,根据C=��可知电容器的电容C减小,C、D项均错误。
高考物理一轮复习选修电容器的电容课件(精)
3.电容器在充、放电的过程中,电容器所带的电荷量发生变 化,同时电容器两极板间的电压也相应变化,则 C Q 。 【特别提醒】(1)电容器的充电电流、放电电流都是瞬时电流, 电流迅速变化并消失。 (2)充电结束后,电容器的两个极板带上等量异种电荷,电容器 的带电量是指电容器的一个极板所带电荷量的绝对值。
(3)真空的相对介电常数为1,任何电介质的相对介电常数都大
于1,(3)正确。
四、常用电容器
1.分类 聚苯乙烯 电容器、陶瓷电 按电介质分:空气电容器、_________ 电解 电容器等。 容器、_____ 可变 电容器、_____ 固定 电容器。 按电容是否可变分:_____
2.电容器的额定电压和击穿电压
二、电容 1.定义 比值 ,公 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的_____
Q C 式为 _____ U。
2.物理意义
容纳电荷本领 的大小。 表示电容器_____________
3.单位
在国际单位制中是法拉(F),
1012 pF。 1 F=1 C/V,1 F=___ 106 μ F=____
4kd
(2)只改变两极板的正对面积S,S越小,C越小;S越大,C越
大。 (3)只改变极板间电介质(相对介电常数为 r ), r 增大,C增大;
r 减小,C减小。
平行板电容器的两类典型问题
【探究导引】
电容式触摸屏构造如图所示,观察图片,思考以下问题:
(1)若电容器两极板间电压不变,极板间距离减小,电容器的带 电量如何变化? (2)若电容器带电量不变,极板间距离减小,电容器两极板间的 电压如何变化? (3)电容器两极板间电压不变,极板间距离减小,有哪些物理量 随之变化?
电容器的电容(学生版)-高一物理同步精品讲义(人教2019必修第三册)
10.4 电容器的电容【物理核心素养】物理观念:用类比的方法帮助学生认识电容器并构建电容概念。
科学思维:通过本节教学,培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力科学探究:通过实验感知电容器的充、放电现象,理解电容器的工作原理.通过影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,体会其中蕴涵的物理方法——控制变量法,并能够对问题进行定性、定量分析等.科学态度与责任:电容器两极板带等量异种电荷,体现物理学中的对称美;渗透了事物的本质由自身的因素决定,即内因决定,不由外因决定的观点。
【教学重难点】教学重点:通过实验建立电容器的电容概念,电容的概念及决定电容大小的因素。
教学难点:建立电容概念和对电容概念的科学理解、对电容器充、放电过程的理解知识点一、电容器1.平行板电容器在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质——电介质就组成一个最简单的电容器,叫作平行板电容器。
注意:空气也是一种电介质2.电容器(1)任何两个彼此绝缘且又相隔很近的导体就构成了一个电容器。
(2)构造:两个互相靠近彼此绝缘的导体(3)作用:存储电荷(存储电能)3.识别电容器(1)电容器由两个互相靠近、彼此绝缘的导体组成,电容器的导体间可以填充绝缘物质。
(2)常见电容器有:陶瓷电容器、薄膜电容器、铝电解电容器、钽电解电容器、微调电容器、调谐电容器。
【经典例题1】下列器材中,属于电容器的是()A.B.C.D.【变式训练1】常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类.如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5V电压时,储存的电量为5.5C 知识点二、电容器的充放电充电过程放电过程1.充电:使电容器的两极板上带等量异种电荷的过程。
高考物理一轮复习 电容器 电容学案 新人教版
电容器 电容学习目标: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。
5、了解电容传感器重难点:平行板电容器问题的动态分析一、电容器1、构成:两个互相靠近又彼此 的导体构成电容器。
2、充放电:(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。
(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。
放电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。
3、电容器带的电荷量:是指 极板上所带电荷量的绝对值。
4、 常见电容器:二、电容1、定义:电容器所带的 与两极板间的 的比值2、定义式:3、单位:4、物理意义: 例1.如图是描述对给定的电容器充电时电量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象,其中正确的有( ) 练一练:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V ,现使它的电量减少3×10--4 C 是电容器两极间电压降为原来的1/3此电容器的电容是____μF ,电容器原来的带电量是__________C ,若电容器极板上的电量全部放掉,电容器的电容是______μF.QQ A U B U C D三、平行板电容器1、影响因素:平行板电容器的电容与极板 成正比, 与电介质 成正比,与 成反比.(2)决定式:C = ,k 为静电力常量.2、平行板电容器两板间的电场: 可认为是3、平行板电容器的动态分析:(1)动态分析的主要理论依据 。
(2)采用的物理研究方法 。
(3)两种情况:①平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两极板间的 不变,各量关系②平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带 不变,各量关系 例2、如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,Ep 表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示,位置,则 ( )A.U 变小,E 不变B.E 变大,Ep不变C.U 变小,Ep 不变D.U 不变,Ep不变练一练、如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P 点.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,Ep 表示正电荷在P 点的电势能.若保持正极板不动,将负极板向上移到图中虚线所示 位置,则( )A.U 变小,E 不变B.E 变大,Ep不变C.U 变大,Ep 不变D.U 变小,Ep 变小问题一、如果仅是将两极板错开一点,其中的C 、Q 、U 、E问题二、如果在A 板下方插入一薄陶瓷板,以上的各个物理量怎么变?课后思考:1、如果在A 板下方插入一薄金属板,以上的各个物理量怎么变?2、如果固定在P 点的是负电荷、那么在上述的几个问题中各个物理量又怎么变? P Aa b 例3、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)和电阻R 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小D .电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大问题一、如果是下级板向上移动少许,那么粒子将向哪运动?P 点电势如何变化?问题二、如果将两极板稍错开一些,又如何?问题三、在向上移动过程中流过电阻R 的电流方向?拓展1、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)和二极管连接,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 .有 a 流向b 电流B .带电油滴将静止不动C .P 点的电势将降低D .带电油滴的电势能不变拓展2、如图所示,两平行金属板水平放置,并接到电源上,一带电微粒p 位于两板间处于静止状态,O l 、O 2分别为两个金属板的中点,现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于O 1、O 2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( )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练一练、如图14所示,平行板电容器充电后断开电源,带正电的极板接地,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,若将带负电的极板向右平移稍许,则( )A .带负电的极板的电势降低B .两极板间的电场强度变小C .夹角θ将不变D .细线对小球的拉力变大 a bθ课后练习:1、电容器是一种常用的电子元件。
2013届高三物理一轮复习导学案:8.5 电容器和电容(人教版选修3-1)
2013届高三物理导学案第八章 静电场【课 题】§1。
5 电容器和电容编制人: 审核: 年 月 日【学习目标】了解电容器及电容的概念,常握平行板电容器的分析方法,认识常用电容的结构.【知识要点】1.电容器(1)组成:两个彼此绝缘又 的导体组成电容器,电容器可以容纳 .(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的 ,两极板所带电荷量 .(3)充、放电①充电:把电容器接在电源上后,电容器两个极板分别带上等量异号电荷的过程.充电后两极板间存在 ,电容器储存了 .②放电:用导线将充电后的电容器的两极板接通,两极板上电荷 的过程.放电后的两极板间不再有 ,同时电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义:电容器所带的 与电容器两极板间的的比值.(2)公式:C=错误!=错误!.(3)物理意义:电容是表示电容器电荷本领的物理量.(4)单位:,符号.与其他单位间的换算关系为:1F =μF=pF。
3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与极板成正比,与电介质的相对成正比,与成反比.(2)决定式:C=错误!,k为静电力常量.4.关于电容器两类典型问题分析方法:(1)首先确定不变量.若电容器充电后断开电源,则_____________不变;若电容器始终和直流电源相连,则____________不变.(2)当决定电容器大小的某一因素变化时,用公式________________判断电容的变化.(3)用公式____________分析Q和U的变化.(4)用公式____________分析平行板电容两板间场强的变化.【典型例题】【例题1】由电容器电容的定义式C=错误!可知( )A.若电容器不带电,则电容C为零B.电容C与电容器所带电荷量Q成反比,与电压U成反比C.电容C与所带电荷量Q多少无关D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1 V时所需增加的电荷量【例题2】.对于水平放置的平行板电容器,下列说法中正确的是( )A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行等距错开,使正对面积减小,电容将减小C.在下极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.在下极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【例题3】【2011·巢湖模拟】在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接,极板A接地.下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是()A.极板A上移B.极板A右移C.极板间插入一定厚度的金属片D.极板间插入一云母片【例题4】【2011·淄博模拟】如图所示,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【例题5】 如图所示,平行板电容器接在电源上充电后,与电源断开,负极板接地,在两板间有一正电荷固定在P 点,以E 表示两板间场强,U 表示电容器的电压,W 表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板向下移,则( )A .U 变小,E 不变B .E 变大,W 变大C .U 变小,W 不变D .U 不变,W 不变思考1: 题中若正极板不动,将负极板向上移一些,各量如变何化?题中若是将正极板接地,而负极板不接地,保持负极板不动,将正极板向下移,各量如何变化?思考2: 题中若将一电源始终与电容器相连,保持负极板接地且不动,将正极板向下移时,各量如变何化?【能力训练】1.(2012江苏卷).一充电后的平行板电容器保持两板间的正对面积、间距和电荷量不变,在两板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是( )A .C 和U 均增大B .C 增大,U 减小C .C 减小,U 增大D .C 和U 均减小2.[2011·天津卷] 板间距为d的平行板电容器所带电荷量为•Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为E 1。
物理一轮复习 6.3 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动学案 新人教版选修31
物理一轮复习 6.3 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动学案 新人教版选修31【考纲知识梳理】 一。
电容器1. 构成:两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。
2. 充放电:(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。
(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。
放电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。
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 4.电容器的电压:(1)额定电压:是指电容器的对大正常工作即电容器铭牌上的标定数值。
(2)击穿电压:是指把电容器的电介质击穿导电使电容器损坏的极限电压。
二.电容1.定义:电容器所带的电荷量Q 与两极板间的电压U 的比值 2.定义式:是计算式非决定式)(U Q U Q C ∆∆==3.电容的单位:法拉,符号:F 。
PF F F 12610101==μ 4.物理意义:电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,在数值上等于电容器两板间的电势差增加1V 所需的电荷量。
5.制约因素:电容器的电容与Q 、U 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,它的电容是一定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
三.平行板电容器1.平行板电容器的电容的决定式:d d k C S S 41εεπ∝•=即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比,与两板正对的面积成正比,与两板间距成反比。
2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,E=U/d 四.带电粒子在电场中的运动1.带电粒子的加速:对于加速问题,一般从能量角度,应用动能定理求解。
若为匀变速直线运动,可用牛顿运动定律与运动学公式求解。
2. 带电粒子在匀强电场中的偏转:对于带电粒子以垂直匀强电场的方向进入电场后,受到的电场力恒定且与初速度方向垂直,做匀变速曲线运动(类平抛运动)。
⑴处理方法往往是利用运动的合成与分解的特性:分合运动的独立性、分合运动的等时性、分运动与合运动的等效性。
2013届高考物理第一轮复习 知识点 电容器与电容
2013届高考物理第一轮复习知识点一电容器与电容(时间:60分钟)知识点一电容器与电容1.关于电容器和电容的概念,下列说法正确的是( ).A.任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B.用电源对平行板电容器充电后,两极板一定带有等量异种电荷C.某一电容器带电荷量越多,它的电容就越大D.某一电容器两板间的电压越高,它的电容就越大解析电容器是盛电的容器,电容是描述电容器盛电本领大小的物理量.电容的大小与电容器带电多少及两极间电压大小都无关.答案AB2.有一个正放电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-6 C,其电压降为原来的13,则( ).A.电容器原来带的电荷量是9×10-6 CB.电容器原来带的电荷量是4.5×10-6 CC.电容器原来的电压可能是5 VD.电容器原来的电压可能是5×10-7 V解析由C=QU得QU=Q-3×10-6U3,解得Q=4.5×10-6 C,故B正确;当U1=5 V时,C1=QU1=4.5×10-65F=0.9 μF;当U2=5×10-7V时,C2=QU2=4.5×10-65×10-7F=9 F.这么大的电容可以说在哪里都没有,F的单位非常大,一般的电容都是μF以及PF.故电压不可能为5×10-7 V.故C项正确.答案BC知识点二平行板电容器3.连接在电源两极上的平行板电容器,当两极板间距离减小时( ).A.电容器的电容C变大B.电容器极板的带电荷量变大C.电容器两极板间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E变大解析电容器两极板间距离减小,由C∝εSd得其电容变大,所以A正确.因为电容器连在电源上,所以两极板间的电压保持不变,故C错误.由Q=CU得电容器所带电荷量变大,所以B正确.由E=Ud知,两极板间的场强变大,所以D正确.答案ABD4.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图1-8-9所示).设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d ,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,若( ).图1-8-9A .保持S 不变,增大d ,则θ变大B .保持S 不变,增大d ,则θ变小C .保持d 不变,减小S ,则θ变小D .保持d 不变,减小S ,则θ不变解析 静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小.在做选项所示的操作中,电容器电荷量Q 保持不变,C =Q U =εr S4πkd .保持S 不变,增大d ,则C 减小,U 增大,偏角θ增大,选项A 正确,B 错误;保持d 不变,减小S ,则C 减小,U 增大,偏角θ也增大,故选项C 、D 均错.答案 A5.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们的带电荷量之比为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分别为( ).A .4∶1 1∶3B .1∶4 3∶1C .4∶1 3∶1D .4∶1 4∶3解析 由U =Q C 得:U 1U 2=Q 1C 2Q 2C 1=5×45=41,又由E =U d =Q Cd 得:E 1E 2=Q 1C 2d 2Q 2C 1d 1=5×4×35×4=31, 所以选项C 正确. 答案 C图1-8-106.传感器是一种采集信息的重要器件,如图1-8-10所示的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,以下说法中正确的是( ).A .若F 向上压膜片电极,电路中有从a 到b 的电流B .若F 向上压膜片电极,电路中有从b 到a 的电流C .若F 向上压膜片电极,电路中不会出现电流D .若电流表有示数,则说明压力F 发生变化E .若电流表有示数,则说明压力F 不发生变化解析 F 向上压膜片电极,使得电容器两板间的距离减少,电容器的电容增加,又因电容器两极板间的电压不变,所以电容器的电荷量增加,电容器继续充电,电路中有从b 到a 的电流,B 正确.电流表有示数,则电容器中不断充电(或放电),故Q 在变化,F 变化,D 正确.答案 BD知识点三 电容器的综合应用图1-8-117.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器,如图1-8-11所示.电容的计算公式是C =εr S d,其中常量εr =9.0×10-12F·m -1,S 表示两金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离.当某一键被按下时,d 发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发生相应的信号.已知两金属片的正对面积为50 mm 2,键未被按下时,两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF ,电子线路就能发生相应的信号,那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离?解析 先求得未按下时的电容C 1=0.75 pF ,再由C 1C 2=d 2d 1,得ΔC C 2=Δdd 1和C 2=1.00 pF ,得Δd =0.15 mm.答案 0.15 mm8.如图1-8-12所示,C 为中间插有电介质的电容器,a 和b 为其两极板,a 板接地;P 和Q 为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P 板与b 板用导线相连,Q 板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b 板带电后,悬线偏转了α角度.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( ).图1-8-12A .缩小a 、b 间的距离B .加大a 、b 间的距离C .取出a 、b 两极板间的电介质D .换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质解析 本题考查的知识点是电容器、电场力.设PQ 两金属板构成的电容器电容为C 0,带电荷量为q 0,由题意知b 板与P 板的电势相等,所以两电容器的电势差U 相等,设电容C 的带电荷量为q ,根据题意知两个电容器带的总电荷量不变,设为Q ,所以q 0+q =Q .根据Q =CU ,所以C 0U +CU =Q ,对小球要使α角增大,根据力的平衡可得小球受到的电场力要增大,即需两极板间的电势差增大,因此根据C 0U +CU =Q ,只有C 0或C 减小才能使U 增大.根据C =εr S 4πkd ,电介质减小、正对面积减小或极板距离增大都能使电容减小,故选项B 、C 正确.答案 BC图1-8-139.如图1-8-13所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4 mm ,充电后两极板电势差为120 V .A 板带正电,若它的电容为3 μF,且P 到A 板距离为1 mm.求:(1)每一板的带电荷量;(2)一个电子在P 点具有的电势能; (3)一个电子从B 板出发到A 板获得的动能; (4)两板间的电场强度.解析 (1)由Q =UC 得Q =120×3×10-6C =3.6×10-4C. (2)E PP =-eφP =-eU ABdd PB =-90 eV. (3)因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得E k -0=-eU BA ,E k =120 eV.(4)E =U d=3×104N/C.答案 (1)3.6×10-4C (2)-90 eV (3)120 eV (4)3×104N/C图1-8-1410.如图1-8-14所示,一平行板电容器跟一电源相接,当S 闭合时,平行板电容器极板A 、B 间的一带电液滴恰好静止.若将两板间距离增大为原来的两倍,那么液滴的运动状态如何变化?若先将S 断开,再将两板间距离增大为原来的两倍,液滴的运动状态又将如何变化?解析 带电液滴静止时,所受的电场力和重力平衡,液滴带负电,由于液滴所受重力不变,液滴运动状态随电场力的变化而变化,由于电场力F =Eq ,因此,只要分析出场强E 的变化情况即可.(1)S 闭合时,U 不变,d ↑,E ↓,即E ′=U d ′=U 2d =E2.合外力F =mg -12Eq =12mg =ma ,所以a =g2,方向向下.液滴将向下做初速度为零,加速度为12g 的匀加速直线运动.(2)S 断开,电容器的电荷量保持不变,当d ′=2d 时,由公式E ∝Qεr S可知,E 不变,E ′=E .因此,液滴受力情况不变,仍处于静止状态. 答案 见解析。
高考物理一轮复习 第19讲 电容器 电容课件 教科版课件
rS 及 kd
d=d0-x
可知,C
与
x
不是一次函数关系,选项 A 错误;在电容器两极板所带电
考
向 互
荷量一定情况下,将
U=QC、E=Ud 、C=4επ
rS 联立可得 kd
E
动
探 究
=4επ rkSQ,可知在电容器两极板所带的电荷量一定时,E
与 d 无关,选项 B 错误;设开始时负极板与 P 点的距离为
电荷.
3.电容器的充电、放电
(1)充电:使电容器带电的过程,电容器储存电能的过程.
(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程.
4.功能:储存电荷和电能.
5.额定电压:电容器长期工作所能加的最大电压.
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第19讲 电容器 电容
知
识
6.击穿电压:电容器所能允许加的极限电压称为
自 主
击穿电压.额定电压比击穿电压低.
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第19讲 电容器 电容
知
识
A [解析] 电容器的电容是表示电容器储存电荷本
自 主
领的物理量,其大小由电容器自身的结构决定,与加在
梳 两极板上的电压 U 和极板所带的电荷量 Q 无关,A 错误,
理
C、D 正确;对于确定的电容器,电容 C 一定,其所带
的电荷量 Q 与两极板间的电压 U 成正比,B 正确.
板间场强不变.带电粒子受到的电场力不变.因“粒子
考 恰能沿图中所示水平直线通过电容器”,所以粒子所受
向 合力必沿轨迹.粒子受力如图所示,可知粒子必做匀变
互 动
速直线运动,D 正确;电场力做的是负功,电势能逐渐
探 增加,B 正确;由力的分解可得,电场力的分力与重力
究 平衡,A 错误,合力做负功,粒子动能减少,C 错误.
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备战高考之物理一轮复习讲义:
19 电容器(人教版)
高频考点:电容器动态变化、研究影响平行板电容器的因素、与电容器相关的动态电路 动态发布:2011天津理综第5题、2010北京理综第18题、2010安徽理综第18题 命题规律:电容器是高中物理重要的知识点,是高考考查的重点,高考命题考查电容器动态变化、研究影响平行板电容器的因素、与电容器相关的动态电路的题型一般为选择题,综难度中等。
命题分析
考查方式一 考查电容器动态变化
A.
2121,U U E E ==
B. 21212,4U U E E ==
C. 2121,2U U E E ==
D. 21212,2U U E E ==
【解析】:由板间距为d 的平形板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为1U ,板间场强为1E ,可知板间距为d 的平形板电容器电容量C=Q/1U ;板间场强为1E =1U /d 。
根据平行板电容器电容量决定式,将电容器板间距变为12
d ,其电容量为2C 。
电容器所带电荷量变为
2Q ,其电势差2U =2Q /2C=1U ,板间场强2E =2U /(12
d )=21U /d=21E ,所以选项C 正确。
【答案】:C
【点评】此题考查平行板电容器、电容量定义、电容量决定式及其相关知识点。
考查方式二 研究影响平行板电容器的因素
【命题分析】:研究影响平行板电容器的因素是教材中的重要演示实验,高考对研究影响平行板电容器的因素实验的考查难度中等。
例2(2010北京理综第18题).用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如图)。
设两极板正对面积为S ,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。
实验中,极板所带电荷量不变,若
A. 保持S 不变,增大d ,则θ 变大
B. 保持S 不变,增大d ,则θ 变小
C. 保持d 不变,增大S ,则θ 变小
D. 保持d 不变,增大S ,则θ 不变 【解析】由平行板电容器电容量的决定式4S C kd
επ=知,保持S 不变,增大d ,电容量C 减小,由C=Q/U 可知电容器两极板之间电压增大,静电计指针偏角θ 变大,选项A 正确B 错误;保持d 不变,减小S ,电容量C 减小,由C=Q/U 可知电容器两极板之间电压增大,静电计指针偏角θ 变大,选项CD 错误。
【答案】A
【点评】对于多因素问题,通常采用控制变量法进行研究。
考查方式三 与电容器相关的动态电路
【命题分析】分析与电容器相关的动态电路要注意直流不能通过电容器,与电容器串联的电阻中没有电流。
高考对与电容器相关的动态电路的考查难度中等。
例3.(2010安徽理综第18题)如图所示,M 、N 是平行板电容
器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线
将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。
闭合电键S ,小球
静止时受到悬线的拉力为F 。
调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正
确的是
A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大
1。