电容的动态分析 ppt课件
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电容的动态分析ppt课件
平行板电容 器电容的决 定式
匀强电场场 强的度量式
匀强电场场 强的决定式
.
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 4kF 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）
.
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
C
C
Q
C
O
QO
UO
UO
Q
启示：抓住电容传感器中是电
容的哪一个决定因数变化,然后
图1
用动态分析的方法解题。 .
.
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
电容器的动态变化分析
电容器的动态变化分析电容器是一种能够存储电荷的电子元件，它由两个导体板之间夹着电介质组成。
在外加电压作用下，电容器会聚集正负电荷并储存电能。
电容器的动态变化分析主要参考其充放电过程，包括充电、放电和衰减三个阶段。
首先，我们来看电容器的充电过程。
当电压源连接到电容器上时，电压源会将正电荷送入一个导体板，同时从另一个导体板吸取相同数量的负电荷。
这样，电容器内的电荷就开始聚积，并且越来越多的电荷被储存在电容器中。
充电过程中，电容器的电压逐渐增加，直到达到电压源的电压，此时电容器被充满，不再接受更多的电荷。
接下来，我们来看电容器的放电过程。
当电容器上的电压源断开，即电压源不再提供电荷时，电容器中的电荷开始流向外部电路。
这是因为导体板上的正负电荷会吸引彼此，并且通过外部电路的导线流动。
在放电过程中，电容器的电荷越来越少，导致电容器的电压也逐渐降低，直到电容器完全放电为止。
最后，我们来看电容器的衰减过程。
当电容器被充满或放空后，电容器中的电荷不会立即消失。
相反，电容器内的电荷会因为一些因素的影响而逐渐减少。
其中最主要的因素是电容器内部的电阻和电介质的损耗。
电容器的电阻会导致电荷的漏失，而电介质的损耗会导致电荷的耗散。
因此，电容器的电荷衰减过程是一个逐渐减少的过程，电容器的电压也会随之减小。
在电容器的动态变化分析中，我们需要考虑电容器的电压-电荷关系。
根据电容器的定义，电容器的电压和电荷量之间存在线性关系，即Q=CV，其中Q为电容器的电荷，C为电容器的电容量，V为电容器的电压。
根据这个关系，我们可以通过测量电容器的电压和电荷量来确定电容器的特性。
总结起来，电容器的动态变化分析主要涉及充电、放电和衰减三个阶段。
在充电过程中，电压源将电荷送入电容器，使其电压逐渐增加；在放电过程中，电容器中的电荷通过外部电路流向导线，使电容器的电压逐渐降低；在衰减过程中，电容器内部的电阻和电介质的损耗导致电荷逐渐减少，使电容器的电压减小。
拓展资料：平行板电容器的动态分析(高中物理教学课件)
极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，
电容为C，现将两极板间距离减小，则（ BCD）
A.Q变大
B.C变大
C.E不变
D.U变小
例3.如图所示，有一个平行板电容器，A板带电荷量为 +Q，B板接地，在A、B两板间的电场内有一固定点P。 下列说法中正确的是（ A ） A．若B板固定，A板下移，则P点的电场强度不变，P点 电势不变
解：(1)稳定后由欧姆定律知：I U 1A (注 板2)上意稳定的：后电求C性电与，容R若器2并电的联性电，未量电发变压生化U CR变Δ1Q化，IRR则22要Δ注6QV＝意Q两2极-Q1， Q电1 性 C发U生C 了1变.8化10则4ΔCQ（＝上Q正2+下Q负1 ） (3)断开电键后R1相当于导线，电压UC ' 10V
一.平行板电容器的动态分析
1.电键k保持闭合分析。
若B板接地，φP怎么变？ 在板间P点放一正点电荷，则 EP怎么变？若放一负电荷EP怎 么变？A接地呢？
k +++++++ A +U,d P
B ------
B板下移：U不变，C变小，Q变-小- ，E变小
U U AP U PB，U AP Ed AP，d AP不变E U AP U PB
Q
U
E
↓ 不变 ↓
不变 ↑ 不变
EU d
CQ U
C rS 4kd
φP
EP
↓
↓
↓
↓
φP
EP
↓
↑
↓
↑
例1.（多选）平行板电容器充电平衡后与电源相连，两
极板间的电压是U，电荷量为Q，两极板间场强为E，电
《电容器的电容》PPT课件(第1课时)
18
[观察探究]
核心要点 对电容器电容的理解
按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情 况。试结合上述现象讨论： (1)当S先后接a和接b时，观察到电流表指针的偏转情况是怎样的？ (2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？
19
(3)电容器带的电荷量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特 性？怎样描述？ 答案 (1)当S接a时，电流表指针发生偏转；当S接b时，电流表指针反向偏转。 (2)①充电过程和放电过程。②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程 中电能转化为其他形式的能。
24
解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A 正确；电容器 A 的电容比 B 的大， 只能说明电容器 A 容纳电荷的本领比 B 强，与是否带电无关，B 错误；电压为 10 V， 电荷量为 2×10－5 C 时，电容 C＝UQ＝2×10－6 F，D 错误。 答案 AC
25
[例2] 有一充电的平行板电容器，两板间电压为U＝2 V，现使它的电荷量增加ΔQ ＝5×10－6 C，于是电容器两板间的电压升高为6 V。求： (1)电容器的电容是多大？ (2)电容器原来所带的电荷量是多少？ (3)若放掉全部电荷，电容器的电容是多大？
23
[试题案例] [例1] (多选)下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B.电容器 A 的电容比 B 的大，说明 A 的带电荷量比 B 多 C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时电容器需要带的电荷量 D.由公式 C＝UQ知，若电容器两极间电压为 10 V，极板带电荷量为 2×10－5 C，则 电容器电容大小为 5×105 F
36
(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量 Q 保持不变。 由 C＝4επrkSd∝εdrS可知 C 随 d、S、εr 的变化而变化。 由 U＝QC＝4πεkrSdQ∝εdrS可知，当 Q 不变时，U 也随 d、S、εr 的变化而变化。 由 E＝Ud ＝CQd＝4πεrkSQ∝ε1rS可知，E 随 S、εr 的变化而变化，而与 d 无关。
[观察探究]
核心要点 对电容器电容的理解
按如图所示电路连接好器材，使开关S先后接触a、b，观察电流表指针的偏转情 况。试结合上述现象讨论： (1)当S先后接a和接b时，观察到电流表指针的偏转情况是怎样的？ (2)电容器的工作过程是怎样的？工作过程中能量是如何转化的？
19
(3)电容器带的电荷量Q与两极板间的电压U有什么关系？反映了电容器怎样的特 性？怎样描述？ 答案 (1)当S接a时，电流表指针发生偏转；当S接b时，电流表指针反向偏转。 (2)①充电过程和放电过程。②充电过程中其他形式的能转化为电能，放电过程 中电能转化为其他形式的能。
24
解析 电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A 正确；电容器 A 的电容比 B 的大， 只能说明电容器 A 容纳电荷的本领比 B 强，与是否带电无关，B 错误；电压为 10 V， 电荷量为 2×10－5 C 时，电容 C＝UQ＝2×10－6 F，D 错误。 答案 AC
25
[例2] 有一充电的平行板电容器，两板间电压为U＝2 V，现使它的电荷量增加ΔQ ＝5×10－6 C，于是电容器两板间的电压升高为6 V。求： (1)电容器的电容是多大？ (2)电容器原来所带的电荷量是多少？ (3)若放掉全部电荷，电容器的电容是多大？
23
[试题案例] [例1] (多选)下列关于电容的说法正确的是( )
A.电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量 B.电容器 A 的电容比 B 的大，说明 A 的带电荷量比 B 多 C.电容在数值上等于使两极板间的电势差为 1 V 时电容器需要带的电荷量 D.由公式 C＝UQ知，若电容器两极间电压为 10 V，极板带电荷量为 2×10－5 C，则 电容器电容大小为 5×105 F
36
(2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接：电荷量 Q 保持不变。 由 C＝4επrkSd∝εdrS可知 C 随 d、S、εr 的变化而变化。 由 U＝QC＝4πεkrSdQ∝εdrS可知，当 Q 不变时，U 也随 d、S、εr 的变化而变化。 由 E＝Ud ＝CQd＝4πεrkSQ∝ε1rS可知，E 随 S、εr 的变化而变化，而与 d 无关。
电容器的电容ppt课件
1
C
d
C r
两极板正对面积
真空 r=1
C
静电力常量
rS
4πkd
两极板间距离
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
实验结论：
减小正对面积、增大板间距可以减小电容；插入电介质，可以
r
增大电容。理论分析表明，平行板电容器的决定式为C=
4π
。
εr是一个常数，与电介质的性质有关，叫作电介质的相对介电
第十章
静电场中的能量
第四节
电容器的电容
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
/
目
录
1.
PART 01
学习目标
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
学习目标
1.知道电容器和平行板电容器的概念，电容器的充、放电现象
2.理解电容的定义、公式、单位、物理意义
3.了解平行板电容器的电容公式
下极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是( C )
A.带电油滴向上运动
B.静电计指针的张角变大
C.P点电势变小
D.带电油滴的电势能变小
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
答案：C
课堂小结
rS
解析：B.断开开关K，电容器带电量不变，则由 Q CU 、 C
4πkd
4πkdQ
可得 U
rS
S ，板间有介质时
S
C r .
4 πkd
4 πkd
（3）平行板电容器间的电场：可以认为是匀强电场且 E U ，U为两极
C
d
C r
两极板正对面积
真空 r=1
C
静电力常量
rS
4πkd
两极板间距离
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
实验结论：
减小正对面积、增大板间距可以减小电容；插入电介质，可以
r
增大电容。理论分析表明，平行板电容器的决定式为C=
4π
。
εr是一个常数，与电介质的性质有关，叫作电介质的相对介电
第十章
静电场中的能量
第四节
电容器的电容
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
/
目
录
1.
PART 01
学习目标
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
学习目标
1.知道电容器和平行板电容器的概念，电容器的充、放电现象
2.理解电容的定义、公式、单位、物理意义
3.了解平行板电容器的电容公式
下极板竖直向上平移一小段距离，则下列说法正确的是( C )
A.带电油滴向上运动
B.静电计指针的张角变大
C.P点电势变小
D.带电油滴的电势能变小
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
答案：C
课堂小结
rS
解析：B.断开开关K，电容器带电量不变，则由 Q CU 、 C
4πkd
4πkdQ
可得 U
rS
S ，板间有介质时
S
C r .
4 πkd
4 πkd
（3）平行板电容器间的电场：可以认为是匀强电场且 E U ，U为两极
电容器的电容(含动画)课件
详细描述
调谐器通常由可变电容器组成，通过 调整电容器的电容量，可以实现对信 号频率的选择和调整。在无线电、电 视、广播等领域，调谐器被广泛应用 于信号的接收和发射。
05 电容器的动画演示
电容器充放电过程动画
要点一
总结词
详细描述电容器充放电过程中电荷的移动和分布情况，以 及电场的变化。
要点二
详细描述
电容器的温度系数
总结词：温度影响
详细描述：电容器的温度系数是指电容量随温度变化的程度。大多数电容器的温度系数为正值，即温度升高时电容量增大， 温度降低时电容量减小。但也有一些特殊类型的电容器具有负温度系数。了解电容器的温度系数对于电路设计和稳定性分析 非常重要。
04 电容器的实际应用
滤波器
总结词
滤波器是利用电容器的电抗特性，对特定频率的信号进行过 滤或抑制的电子元件。
详细描述
滤波器通常由电容器和电感器组成，通过调整电容器的电容 量和电感器的电感量，可以实现对特定频率信号的选择性传 输或抑制。在通信、音频、视频等领域，滤波器被广泛应用 于信号处理和噪声抑制。
耦合器
总结词
耦合器是一种利用电容器的耦合效应， 实现信号传输和隔离的电子元件。
电容器的电容值计算
总结词
解释如何计算电容器的电容值。
详细描述
电容器的电容值计算公式为C=εS/d，其中ε为介电常数，S为两极板之间的相对 面积，d为两极板之间的距离。
电容器的充放电过程
总结词
描述电容器充放电的过程和原理。
详细描述
当电容器充电时，电荷在电场力的作用下从电源正极流向电容器正极板，电子从 电源负极流向电容器负极板，电容器两极板之间形成电压差。当电容器放电时， 电荷和电子在电场力的作用下从电容器正极板和负极板流出，形成电流。
调谐器通常由可变电容器组成，通过 调整电容器的电容量，可以实现对信 号频率的选择和调整。在无线电、电 视、广播等领域，调谐器被广泛应用 于信号的接收和发射。
05 电容器的动画演示
电容器充放电过程动画
要点一
总结词
详细描述电容器充放电过程中电荷的移动和分布情况，以 及电场的变化。
要点二
详细描述
电容器的温度系数
总结词：温度影响
详细描述：电容器的温度系数是指电容量随温度变化的程度。大多数电容器的温度系数为正值，即温度升高时电容量增大， 温度降低时电容量减小。但也有一些特殊类型的电容器具有负温度系数。了解电容器的温度系数对于电路设计和稳定性分析 非常重要。
04 电容器的实际应用
滤波器
总结词
滤波器是利用电容器的电抗特性，对特定频率的信号进行过 滤或抑制的电子元件。
详细描述
滤波器通常由电容器和电感器组成，通过调整电容器的电容 量和电感器的电感量，可以实现对特定频率信号的选择性传 输或抑制。在通信、音频、视频等领域，滤波器被广泛应用 于信号处理和噪声抑制。
耦合器
总结词
耦合器是一种利用电容器的耦合效应， 实现信号传输和隔离的电子元件。
电容器的电容值计算
总结词
解释如何计算电容器的电容值。
详细描述
电容器的电容值计算公式为C=εS/d，其中ε为介电常数，S为两极板之间的相对 面积，d为两极板之间的距离。
电容器的充放电过程
总结词
描述电容器充放电的过程和原理。
详细描述
当电容器充电时，电荷在电场力的作用下从电源正极流向电容器正极板，电子从 电源负极流向电容器负极板，电容器两极板之间形成电压差。当电容器放电时， 电荷和电子在电场力的作用下从电容器正极板和负极板流出，形成电流。
第3讲：电容器的动态分析(最新版)
U 答：直接根据 E 来判断 d
所以E减小。
问：液滴怎样运动？ 答：因为E减小，所以F减小，所以向下加速
F
·
a
mg
如图：有一个带电液滴悬浮在极板之间， 请判断：液滴带什么电？
问：怎样判断液滴所受电场力的方向？ 答：根据二力平衡判断。
因为重力mg向下，所以电场力F向上。 F
mg
d
E变大
E变大，所以电场力F变大，所以 偏角变大。
如图：开始小球静止在平行板电容器之间， 与竖直方向的夹角为θ，开关始终断开。 当A板向右移动时，则夹角θ怎样改变？
A θ
B
开关始终断开
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉
F电
mg
问：电容器的哪个物理量不变？ 答：电容器的电量Q不变，因为与电源断开。 问：A板向右移动，距离d怎样改变？ 答：距离d变小 分析：
A
θ
B
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉 F电
mg
分析：三力平衡，所以三个力可以平移成 一个三角形。
mg θ F拉
由三角形得：
F电 tan mg
由电源的极性来判断 场强方向
如图：开始小球静止在平行板电容器之间， 与竖直方向的夹角为θ，当A板向右移动时。 则：夹角θ怎样改变？
A
B
θ
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉
F电
mg
问：电容器的哪个物理量不变？ 答：电容器的电压U不变，因为与电源相连。
所以E减小。
问：液滴怎样运动？ 答：因为E减小，所以F减小，所以向下加速
F
·
a
mg
如图：有一个带电液滴悬浮在极板之间， 请判断：液滴带什么电？
问：怎样判断液滴所受电场力的方向？ 答：根据二力平衡判断。
因为重力mg向下，所以电场力F向上。 F
mg
d
E变大
E变大，所以电场力F变大，所以 偏角变大。
如图：开始小球静止在平行板电容器之间， 与竖直方向的夹角为θ，开关始终断开。 当A板向右移动时，则夹角θ怎样改变？
A θ
B
开关始终断开
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉
F电
mg
问：电容器的哪个物理量不变？ 答：电容器的电量Q不变，因为与电源断开。 问：A板向右移动，距离d怎样改变？ 答：距离d变小 分析：
A
θ
B
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉 F电
mg
分析：三力平衡，所以三个力可以平移成 一个三角形。
mg θ F拉
由三角形得：
F电 tan mg
由电源的极性来判断 场强方向
如图：开始小球静止在平行板电容器之间， 与竖直方向的夹角为θ，当A板向右移动时。 则：夹角θ怎样改变？
A
B
θ
问：小球受几个力？ 答：三个力。重力、电场力、绳子的拉力
F拉
F电
mg
问：电容器的哪个物理量不变？ 答：电容器的电压U不变，因为与电源相连。
复习电容器及其动态分析PPT课件
3) 物理意义：反映电容器本身容纳电荷本领的物理 量，与电容器是否带电以及两板电压高低无关.
3.平行板电容器的电容 C=εS/4πkd (决定式）
. 3
一、理解电容器的充电和放电过程及其特点
电路电流 充电 流入正极板 放电 流出正极板
电量 增加
减少
电压 升高
降低
电场 能量
场强增大
化学能转 化为电场能
第六章 静电场 第三单元 电容器 带电粒子在电场中的运动
电容器及其动态分析
. 1
考纲解读
考纲内容 能力要求
考向定位
1.电容器 2.带电粒 子在电场
中的运动
1.知道电容器的 带电粒子在匀强电场中的
电压、电荷量和电 运动是电场最核心的内容，
容的关系；知道平 也是高考的热点问题，几乎
行板电容器的电容 全国各地每年都有大题是考
·B
C
答：S闭合,电源给电容器充电,R上有从A到B的电流.
充电稳定后,在增大两极板距离的过程中,电容器
放电,R上有从B到A的电流.
感悟： 过程分析 和状态分析
是物理解题的生命线
. 5
二、对电容器电容的两个公式的理解
CQ ΔQ U ΔU
任意电容器电容的定义式(度量 式).
带C电对量一和个εS两确板定电的压电的容改器变,其而电改容变已.确定,不会随其 4πkd
A.两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍 （ C ）
B.两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍 C.两板的电量减半，而距离变为原来的4倍 D.两板的电量减半，而距离变为原来的2倍
U' 2U
E
U d
E' 1 E
C S
CQ
d' 4d
3.平行板电容器的电容 C=εS/4πkd (决定式）
. 3
一、理解电容器的充电和放电过程及其特点
电路电流 充电 流入正极板 放电 流出正极板
电量 增加
减少
电压 升高
降低
电场 能量
场强增大
化学能转 化为电场能
第六章 静电场 第三单元 电容器 带电粒子在电场中的运动
电容器及其动态分析
. 1
考纲解读
考纲内容 能力要求
考向定位
1.电容器 2.带电粒 子在电场
中的运动
1.知道电容器的 带电粒子在匀强电场中的
电压、电荷量和电 运动是电场最核心的内容，
容的关系；知道平 也是高考的热点问题，几乎
行板电容器的电容 全国各地每年都有大题是考
·B
C
答：S闭合,电源给电容器充电,R上有从A到B的电流.
充电稳定后,在增大两极板距离的过程中,电容器
放电,R上有从B到A的电流.
感悟： 过程分析 和状态分析
是物理解题的生命线
. 5
二、对电容器电容的两个公式的理解
CQ ΔQ U ΔU
任意电容器电容的定义式(度量 式).
带C电对量一和个εS两确板定电的压电的容改器变,其而电改容变已.确定,不会随其 4πkd
A.两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍 （ C ）
B.两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍 C.两板的电量减半，而距离变为原来的4倍 D.两板的电量减半，而距离变为原来的2倍
U' 2U
E
U d
E' 1 E
C S
CQ
d' 4d
第63讲 含电容器电路的动态分析(原卷版)
第63讲 含电容器电路的动态分析1．（2019•北京）电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。
对给定电容值为C 的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图象都相同。
（1）请在图1中画出上述u ﹣q 图象。
类比直线运动中由v ﹣t 图象求位移的方法，求两极间电压为U 时电容器所储存的电能E p 。
（2）在如图2所示的充电电路中，R 表示电阻，E 表示电源（忽略内阻）。
通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q ﹣t 曲线如图3中①②所示。
a ．①②两条曲线不同是 （选填E 或R ）的改变造成的；b ．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。
依据a 中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。
（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。
请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
“恒流源”（2）中电源电源两端电压通过电源的电流一.知识回顾1.电容器的简化处理：电路稳定后，简化电路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以将该断路去掉，求电荷量时在相应位置再补上。
2．电阻的简化处理：电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线。
3．电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。
若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电容器两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。
(1)由ΔQ＝CΔU计算电容器上电荷量的变化。
(2)如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之差即|Q1－Q2|。
(3)如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初、末状态电容器所带电荷量之和即Q1＋Q2。
4. 分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图，按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。
10.4电容器的电容PPT(课件)-高中物理人教版必修第三册
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的
变化，液面上升或下降，引起正对面积变化，可知电容变化，所以ACD选项正确。
(1)固定电容器：容量不变的电容器常见的有聚苯乙烯电容器 C．保持d不变，减小S，则θ变小
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的
平行板电容器的电容 C 与εr、S 成正比，与 d 成反比．
3．在这里抓住一点对于电容器，电容CLeabharlann 可以由Q或ΔQ来度 U ΔU
量，但平行板电容器的电容 C 的值却是由εr、S、d 决定的，与 Q
和 U 无关．
②电容考器所点带电二荷量Q恒实定不验变 ：探究影响平行板电容器电容的因素
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的
②电容器所带电2荷．量Q实恒定验不变方法：控制变量法．
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的 变化，液面上升或下降，引起正对面积变化，可知电容变化，所以ACD选项正确。
②第电四容 节器电所容带器电3的荷．电量容Q实恒定验不变仪器：电容器、静电计．
答案：ACD
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．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
变化，液面上升或下降，引起正对面积变化，可知电容变化，所以ACD选项正确。
(1)固定电容器：容量不变的电容器常见的有聚苯乙烯电容器 C．保持d不变，减小S，则θ变小
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的
平行板电容器的电容 C 与εr、S 成正比，与 d 成反比．
3．在这里抓住一点对于电容器，电容CLeabharlann 可以由Q或ΔQ来度 U ΔU
量，但平行板电容器的电容 C 的值却是由εr、S、d 决定的，与 Q
和 U 无关．
②电容考器所点带电二荷量Q恒实定不验变 ：探究影响平行板电容器电容的因素
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的
②电容器所带电2荷．量Q实恒定验不变方法：控制变量法．
解析：金属芯线与导电液体之间形成一个电容器，如果该装置相当于平行板电容器，则它是由于板正对面积变化，引起电容器电容的 变化，液面上升或下降，引起正对面积变化，可知电容变化，所以ACD选项正确。
②第电四容 节器电所容带器电3的荷．电量容Q实恒定验不变仪器：电容器、静电计．
答案：ACD
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．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
电容器的动态分析
总结：口诀“外移时，正小负大（移动正极板变小， 移动负极板时变大），且与哪个板接地无关，而内 移时，正大负小。”
如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处 有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，ϕa 表示 a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容 器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则 （）
A． ϕa变大，F变大 B． ϕa变大，F变小 C． ϕa 不变，F不变 D． ϕa 不变，F变小
三、与电源断开：Q不变。 例：若将极板A上移，回答右边两个问题。
分析：
按照上述选取，会有8种可能性。口诀如下： 1.“外移时，正地小，负地大，非地不变”（往外 移动接地的正极板时，电势变小，移动接地负极板 时，电势变大，移动不接地极板时，电势不变） 2.“内移时，正地大，负地小，非地不变”
注意：孤立的电容器是不能用电压表来测电压的， 否则就会放电了，取而代之用静电计，利用了静电 平衡原理，它本身也是断开的电路。如果电容器是 处在电路当中，那就可以用电压表来测其电压了。
（2010北京）如图所示，用控制变量法可以研究影 响平行板电容器电容的因素．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（θ与 电容器两板间的电压U成正比）．实验中，极板所 带电荷量不变，若（ ）
A．保持d不变，减小S，则θ变小
B．保持d不变，减小S，则θ不变
C．保持S不变，增大d，则θ变小
D．保持S不变，增大d，则θ变大
五、电路中的电容器：
做题方法：（此时，所有与电容器串联的用电器全 部不工作。）
例：平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3 以及电源连成如图所示的电路。闭合开关S，待电 路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷。要使 电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是（）
人教版高中物理必修第三册第十章第节平行板电容器的动态变化分析课PPT
母介质移出,则电容器 ( D )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
ex1. 如图所示，水平放置的平行金属板与 电源相连，板间距离为d，闭合开关
稳定后，板间有一质量为m．电量为q
讨论：C、Q、U、E的变化
C rS rS 4kd d
E U Q 4kQ 1 d Cd r S r S
U Q C
Q 4kdQ rS rS
4kd
d
rS
讨论：C、Q、U、E的变化
推论2：电容器所带电荷量Q恒定不变时，则E与d无关，而与εr和S有关。
栏目索引
B
ex2.
栏目索引
一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电 容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开 电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )
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，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
ex6.
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 （）
平行板电容器的电容与极板的⑧ 正对面积 成正比,与电介质的相对介电 常数成正比,与⑨ 两极板间的距离 成反比。
(2)平行板电容器电容的决定式:
C rS 4k d
注意:
k为静电力常量。
No Image
适用于任何电容器。
No Image
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
ex1. 如图所示，水平放置的平行金属板与 电源相连，板间距离为d，闭合开关
稳定后，板间有一质量为m．电量为q
讨论：C、Q、U、E的变化
C rS rS 4kd d
E U Q 4kQ 1 d Cd r S r S
U Q C
Q 4kdQ rS rS
4kd
d
rS
讨论：C、Q、U、E的变化
推论2：电容器所带电荷量Q恒定不变时，则E与d无关，而与εr和S有关。
栏目索引
B
ex2.
栏目索引
一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电 容为ε0S/d，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开 电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )
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，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变
ex6.
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 （）
平行板电容器的电容与极板的⑧ 正对面积 成正比,与电介质的相对介电 常数成正比,与⑨ 两极板间的距离 成反比。
(2)平行板电容器电容的决定式:
C rS 4k d
注意:
k为静电力常量。
No Image
适用于任何电容器。
No Image
电容的动态分析PPT文档共18页
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
电容的动态分析
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
观察电容器的充、放电现象 电容器的动态分析
(5)电容器充电后，将开关S2掷向2，发光二 极管________(选填“D1”或“D2”)闪光。 解析 开关S2掷向2，电容器放电，放电电 流方向为从左向右，故D1闪光。 答案 D1
在“用传感器观察电容器的充、放电过程”实验中，按图3甲所示连接电路。电 源电动势为6.0 V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1， 一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变 化情况。
张角越大，故 D 错误。
思路点拨 动态分析的思路
角度 含二极管的动态分析
例5 (2024·安徽高三校联考)某同学学习了电容器的充、
放电等相关知识后，在老师的引导下，他为了探究电
路中连接二极管的电容器充、放电问题，设计了如图6
所示的电路，平行板电容器与二极管(该二极管可看作
理想二极管，正向电阻很小，反向电阻无穷大)、开关、
角度 两板间电势差U保持不变
例3 (2024·重庆市渝北中学高三校考)如图4所
示是一种可测量物体位移的电学仪器。当被
测物体在左右方向发生微小的位移时，会带
动电介质进出电容器两板之间，灵敏电流计
的指针也会左右发生偏转。已知电流从a到b
图4
流过电表时，电流计的指针向右偏，则下列
说法正确的是( C )
A.当电流计的指针向左偏时，被测物体向左移动
1.观察电流表示数变化，总结电容器充、放电电流的变化规律。
2.可将电流表换成电流传感器，由计算机绘制充、放电的 i－t 图像，由图
数 像计算充、放电过程通过电流传感器的电荷量。 据 方法：先算出一个小方格代表的电荷量，然后数出整个图像与横轴所围的 处 面积中的方格数(大于半个的按一个方格计算，小于半个的舍弃)。电容器 理 充电或放电过程中电荷量为一个小方格代表的电荷量乘以方格数。
电容器 带电粒子在电场中的运动(共65张PPT)
(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量 不变．
(2)用决定式 C＝4επrkSd分析平行板电容器电容的
变化． (3)用定义式 C＝UQ分析电容器所带电荷量或两极
板间电压的变化． (4)用 E＝Ud 分析电容器极板间场强的变化．
2．平行板电容器的动态分析问题的两种情况归纳： (1)平行板电容器充电后，保持电容器的两极板与电 池的两极相连接：
A．0<t0<T4 3T
C. 4 <t0<T
T 3T B.2<t0< 4 D．T<t0<98T
【思路点拨】加在平行板 A，B 间的电压成周期性 变化，A、B 间电场成周期性变化，在一个周期内，前T2
和后T2的场强大小相等，方向相反．
【解析】若 0<t0<T4，带正电粒子先加速向 B 板运动、 再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至 零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动
加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微 粒将向下做加速运动
【解析】带电粒子受重力和竖直向上的电场力作 用而静止，可知粒子带负电，故选项 A 错．由于粒子 处于平衡状态，有 qE＝mg，E 为极板间的电场强度， 电源电动势的大小 ε＝Ed＝mqgd，选项 B 正确．断开 电键 K，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动， 选项 C 错．保持 K 闭合，把电容器两极板距离增大， 则极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加速运 动．选项 D 正确.
也可以同时研究几种场共同作用的效果，将叠加场等 效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类 比，利用力学规律和方法进行分析和解答．
带电小球在匀强电场和重力场的叠加场中的圆周运动， 可以利用平行四边形定则求出带电体所受重力和静电 力的合力作为带电体受到的“等效重力”，然后根据 力学中处理圆周运动的方法进行解决．
(2)用决定式 C＝4επrkSd分析平行板电容器电容的
变化． (3)用定义式 C＝UQ分析电容器所带电荷量或两极
板间电压的变化． (4)用 E＝Ud 分析电容器极板间场强的变化．
2．平行板电容器的动态分析问题的两种情况归纳： (1)平行板电容器充电后，保持电容器的两极板与电 池的两极相连接：
A．0<t0<T4 3T
C. 4 <t0<T
T 3T B.2<t0< 4 D．T<t0<98T
【思路点拨】加在平行板 A，B 间的电压成周期性 变化，A、B 间电场成周期性变化，在一个周期内，前T2
和后T2的场强大小相等，方向相反．
【解析】若 0<t0<T4，带正电粒子先加速向 B 板运动、 再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至 零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动
加速运动
D．保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微 粒将向下做加速运动
【解析】带电粒子受重力和竖直向上的电场力作 用而静止，可知粒子带负电，故选项 A 错．由于粒子 处于平衡状态，有 qE＝mg，E 为极板间的电场强度， 电源电动势的大小 ε＝Ed＝mqgd，选项 B 正确．断开 电键 K，极板间电场没有改变，微粒仍将静止不动， 选项 C 错．保持 K 闭合，把电容器两极板距离增大， 则极板间电场的电场强度变小，微粒将向下做加速运 动．选项 D 正确.
也可以同时研究几种场共同作用的效果，将叠加场等 效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类 比，利用力学规律和方法进行分析和解答．
带电小球在匀强电场和重力场的叠加场中的圆周运动， 可以利用平行四边形定则求出带电体所受重力和静电 力的合力作为带电体受到的“等效重力”，然后根据 力学中处理圆周运动的方法进行解决．
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左右 C
S
14
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 。
2020/11/13
7
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，
12
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。
2020/11/13
13
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
11
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
电容器问题 的动态分析
2020/11/13
1
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.
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。
2020/11/13
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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
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
2020/11/13
关
E不变
2020/11/13
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.
9
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
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。
构 CQ 建UE F U Wq Nhomakorabeaq
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）
2020/11/13
5
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
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
2020/11/13
10
平行板电容 器电容的决 定式
匀强电场场 强的度量式
匀强电场场 强的决定式
2020/11/13
8
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
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
2020/11/13
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。
2020/11/13
6
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