电容的动态分析 ppt课件

电容对器面的积带s或电介量电Q保质持常不数变导。致电容C、电量Q、电压U、
第二电类场问强题度:E平的行变板化电。容器充电后，继续保持电容器两
极板2、与各电物池理两量极间相的连推接理，关两系板如间下的：电压U保持不变。
物 C S
理
4kd
CQ U
E U d
E 4kQ S
依 任意电容
据
器电容的 度量式
C
C
Q
C
O
QO
UO
UO
Q
A
B
C
D
启示1：对物理公式的理解及表达式的物理意义不能 从数学的角度来推理，应深刻的理解其内涵和外延。
启示2：了解电容器电容的决定因素时要区别电容的量度式 和决定式。电容器电容是反映电容器自身性质，当然决定 于电容器自身的极板距离、正对面积极板间介电材料等自 身因素，与电容器带电量、板间电压等外界因素无关。
平行板电容 器电容的决 定式
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匀强电场场 强的度量式
匀强电场场 强的决定式
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例2．给平行板电容器充电后断开开关，当两极
板间的距离减小时：（ A D） A.电容器的电容C变大
K
R
B.电容器极板的带电量Q变大
E
C.电容器两极间的电势差U变大
D.电容器两极板间的电场强度E不变
d减小
与
E 4kQ d S 无
电容器问题 的动态分析
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一、对电容器电容的两个公式的理解
C Q Q U U
任意电容器电容的定义式(度量 式).
对一个确定的电容器,其电容已确定,不会随其带 电量和两板电压的改变而改变.
C S 平行板电容器电容的决定式(函 4kd 数式).
平行板电容器电容的大小由ε、s和d共同决定.
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• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
左右 C
S
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电 （ CD ）
A.保持K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K接通，在两极板间插入一块介质，则极板
上的带电量不变
C.充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两
极板间的电势差减小
D.充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，
则极板上的电势差增大
K
R
E
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合回路。现减小电容器两极板间距离，则灵敏电流 计偏转方向是 （ ） BC A。向右偏转 B。向左偏转 C。若将电容器极板正对面积减小，则向右偏转 D。若将电容器极板正对面积减小，则向左偏转
启示： 1、确定电容的正负极板。 2、关键在于分析前后两个状态的电
容器上的电量变化，确定是放电还是充电。 E
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构 CQ 建U
E F U W
q
q
m RU
V
I
和 谐
物理量比的值定法义定式义即物度理量量式一（览普表适）
社 会
QCU
F qE W qU mV
R l
S
物理量的决定式即函数式（特殊）
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例1．如图是描述对给定的电容器的带电量Q、电
压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的有
（
）
BCD
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变式1．（2010，北京高考）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（ A）
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，减小S,则θ变小 D.保持d不变，减小S,则θ不变
解析： C S
CQ
·P
4kd
U
d减小 ε、S不变 C变大 Q不变 U减小
电容器充电后与电源断开，电量不变，根据匀强电场场强的决
定式可知，场强E不变。场强E不变，P点到下极板间的距离不变，
P点与零势面的电势差不变, 把点电荷从P点移到零势面电场力
所做的功不变,故点电荷在P点的电势能EP不变．
2020/11/1第3 一类问题:Q不变，E与d无关。
三、电容中的电势和电势能的变化问题。
例3．如图5所示，两块平行正对的金属板与电
源相连，N板接地，在两板中的P点固定一带正
电的检验电荷，现保持下板不动，将上板平行向
下缓慢移动，则在M板下移的过程中，该试探电
荷的电势能变化情况是（ B）
A、不变
B、变大
C、变小
D、无法确定
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图5
启示：分析电容器中某点电势与电势能的变化 时，先分析电场强度的变化，从而确定该点与 零电势的电势差变化，来判断电势的变化；再 结合所放电荷的正负确定电势能的变化。
启示：通过静电计指针偏角大小来反映金属球与外壳之间 电压大小，也就反映电容器两极板之间电压大小。若用电 压表替代静电计，则即使电容器带电，两极板间异种电荷 也会通过电压表形成一个回路而放电 。
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二 、平行板电容器的动态分析
第一1、类动问态题分:平析行平板行电板容电器容充器电中后因，为切两断板与距电离源d的或连正接，
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四、电容的充电和放电：
（1）充电：使电容器带电叫充电
接电源正极的极板带正 电；充电时电流流向电容 的正极板。
（2）放电：
放电时，电流从电容 的正极板流出。
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四、电容的充电和放电：
例4．（2011，五羊原创）如图所示，电源电压恒定，
在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下。 平行板电容器C、灵敏电流计G、电源及开关组成闭
关
E不变
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C S 4kd C变大
ε、S不变
U Q C
U变小 Q不变
第一类问题:Q不变
讨论平行板电容器的Q 、U、 C 、E的动态变化,
应该先看常量,后看变量,并且注意度量式和决
定式物理意义的不同.
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变式2.平行板电容器和电源、电阻、电键串联，组
成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充
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变式3．一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(电量很小)固定在P点.如图
所示，用E表示两极板间场强，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的位置，则A：（C
）
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