高考《电容器》专题复习
高三物理总复习-电容和电容器
S
R
M
N
解:
S断开达到稳定时,
S接通时由于有内阻,UC<U,
所以Q<CBdv
BC
gk002.2008年高考理综全国卷Ⅱ 19
解:
若两极板间电压为零,向下匀速运动时,
kv
mg
kv=mg
若两极板间的电压为U,向上匀速运动时,
a
b
C
P
Q
α
B C
解见下页
【解析】本题考查电容器的两个公式。
a
b
C
P
Q
α
a板与Q板电势恒定为零,b板和P板电势总相同,故两个电容器的电压相等,且两板电荷量q视为不变。
要使悬线的偏角增大,即电压U增大,即减小电容器的电容C。对电容器C,由公式,
可以通过增大板间距d、减小介电常数ε、减小板的针对面积S。
kv
mg
+U
qU/d
kv+mg=qU/d
若两极板间的电压为-U时,重力和电场力均向下,
油滴应向下匀速运动
kv'
mg
-U
qU/d
kv'=mg+qU/d=3mg
∴ v' = 3v
gk012.2008年高考理综宁夏卷21
21、如图所示,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,悬线偏转了角度α.在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是 ( ) A.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
2025高考物理总复习观察电容器的充、放电现象 电容器的动态分析
流,随着极板电荷量的减少,放电电流减小
阻,避免烧坏电流表
目录
夯实必备知识
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。 3.电容器两极板之间的电压等于电源电动势,由电容的定义式 C=UQ估算出 电容器的电容 C。
思路点拨 动态分析的思路
目录
研透核心考点
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、
目录Biblioteka 夯实必备知识思考判断× 1.电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( ) × 2.电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) × 3.放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。( )
目录
2
研透核心考点
考点一 实验十:观察电容器的充、放电现象
考点二 平行板电容器的动态分析
目录
研透核心考点
D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电
解析 开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电 源正极相连而带正电,A正确,B错误;开关接2时, 平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带 电,C、D错误。
高考物理电容器专题
电容器的电容专题一、基础知识1.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器.这两个导体称为电容器的电极.2.把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量的异号电荷, 这一过程叫充电。
电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。
用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷 中和,电容器不再带电,这一过程叫做放电。
3.电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容,用符号C 表示,表达式为UQ C =。
4.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大;两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。
二、定义式:C=Q/U=ΔQ/ΔU ,适用于任何电容器。
决定式;C=εS/4πkd ,仅适用于平行板电容器。
●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。
对平行板电容器的讨论:kd s c πε4=、U q C =、dU E = ①电容器跟电源相连,U 不变,q 随C 而变。
d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。
②充电后断开,q 不变,U 随C 而变。
d ↑→C ↓→U ↑→skq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。
ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。
问题1:静电计为什么可测量两个导体的电势差?问题2:静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗?典型例题[例1]. 如图6所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止,当正对的平行板左右错开一些时( )A .带电尘粒将向上运动B .带电尘粒将保持静止C .通过电阻R 的电流方向为A 到BD .通过电阻R 的电流方向为B 到A[答案] BC 分析:粒子静止在电容器内,则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系;再根据变化后的场强判断能否保持平衡;由电容器的决定式可知电容的变化,由电容的定义式可知极板上电荷量的变化,由充放电知识可知电流的方向解析:A 、B由于电容器与电源相连,故电容器两端电压不变,因板间距不变,故极板间的场强不变,带电粒子所受的电场力不变,粒子仍能保持静止,故A 错误,B 正确; 图6C 、D 因正对面积减小,由kd S C r πε4=知,C 减小,因电压不变,由U Q C =知,Q 减小,故电容器放电,因电容器上极板接电源正极,上极板带正电,所以通过电流的方向由A 流向B ,故C 正确、D 错误。
高考物理专题复习:电容器
高考物理专题复习:电容器一、单选题1.一平行板电容器充好电后,断开开关,将两个极板相互错开一些。
下列说法正确的是( ) A .电容器的电容增大 B .每个极板的电荷量减小 C .两极板间的电压增大D .两极板间的电场强度减小2.利用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,如图所示,平行板电容器的极板A 与一静电计相接,极板B 接地,若极板B 稍向上移动一点,由观察到的静电计的指针变化,得出平行板电容器的电容变小的结论,其依据是( )A .两极板间的电压不变,静电计指针张角变大B .两极板间的电压不变,静电计指针张角变小C .极板上的电荷量几乎不变,静电计指针张角变小D .极板上的电荷量几乎不变,静电计指针张角变大3.如图所示,电源电动势E ,内电阻恒为r ,R 是定值电阻,热敏电阻R T 的阻值随温度降低而增大,C 是平行板电容器。
静电计上金属球与平行板电容器上板相连,外壳接地。
闭合开关S ,带电液滴刚好静止在C 内。
在温度降低的过程中,分别用△I 、△U 1和△U 2表示电流表、电压表1和电压表2示数变化量的绝对值。
关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是( )A .1U I ∆∆一定不变,2U I∆∆一定变大B .1U I ∆∆和2U I∆∆一定不变 C .带电液滴一定向下加速运动且它的电势能不断减少 D .静电计的指针偏角增大4.如图,有一平行板电容器,下列说法正确的是( )A .保持S 接通,减小两极板间的距离,则极板间的电场强度E 减小B .保持S 接通,在两极板间插入一块电介质,则极板上的电荷量减小C .断开S ,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D .断开S ,在两极板间插入一块电介质,则两极板间的电势差增大5.如图所示,平行板电容器与电动势为E 的电流电源连接,上极板A 接地,一带负电油滴固定于电容器中的P 点,现将平行板电容器的下极板B 竖直向下移动一小段距离,则( )A .带电油滴所受电场力不变B .P 点的电势将升高C .带电油滴的电势能增大D .电容器的电容减小,极板带电量增大 6.电容单位用基本单位制正确表述的是( ) A .C/V B .A 2·s 2/JC .A 2·s 2/(kg·m 2)D .A 2·s 4/(kg·m 2)7.如图,电源A 的电压为6V ,电源B 的电压为8V ,当电键K 从A 转B 时,通过电流计的电量为1.4×10-5C;则电容器的电容为()A.2×10-5F B.1.5×10-6F C.6×10-6F D.1×10-6F8.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是()A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将增大C.在下板的内表面上放置一块薄陶瓷板,电容将增大D.将电源与电容器的两极板相连,使电容器充电,此过程电容将增大二、多选题9.M、N为平行板电容器的两块金属板,M极板与静电计的金属小球相连,静电计的外壳和N极板都接地,将它们水平正对放置,当M板带上一定量的正电荷后,静电计指针偏转一定角度,如图所示(静电计金属小球及金属杆、指针等所带的电荷量与金属板M所带的电荷量相比可以忽略不计)。
高考物理一轮复习专题7.4电容与电容器(精讲)(含解析)
专题7.4 电容与电容器1.常见电容器2.电容器的电压、电荷量和电容的关系知识点一、电容器1.基本构造:彼此绝缘而又相距很近的两个导体,就构成一个电容器。
2.电容器的充放电(1)充电:把电容器的两个极板与电源的正负极相连,就能使两个极板分别带上等量的异种电荷,这个过程叫做充电。
(2)放电:用导线把充电后的电容器的两个极板接通,两个极板上的电荷就会中和,电容器失去了电荷,这个过程叫做放电。
(3)带电荷量:充电后任意一个极板的带电荷量的绝对值叫做电容器的带电荷量。
【特别提醒】(1)充、放电过程中会出现短暂的电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反。
(2)充电过程由电源获得的电能以电场能的形式贮存到电容器中,放电过程两板之间不再有电场,电场能转化为其他形式的能。
知识点二、电容1.定义:电容器所带电荷量Q 与两极板间电势差U 的比值。
2.公式:C =Q U。
3.物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
4.单位:1 F =106μF =1012pF 。
【特别提醒】(1)电容器是一个仪器,而电容是一个物理量,它表征了电容器容纳电荷的本领。
(2)电容C =Q U 是用比值定义法定义的物理量。
电容器的电容C 可以用比值Q U来量度,但电容器的电容C 与Q 、U 的大小无关,即便电容器不带电,其电容C 也不会变为零,不能理解为电容C 与Q 成正比,与U 成反比。
(3)电容的另一个表达式:C =ΔQΔU 。
【知识拓展】 1.对电容的理解(1)电容由电容器本身的构造决定。
(2)如图所示,Q U 图象是一条过原点的直线,其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值,U 为两极板间的电势差,直线的斜率表示电容大小,因而电容器的电容也可以表示为C =ΔQΔU ,即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增加(或减小)1 V 所增加(或减小)的电荷量。
2.两个公式的比较知识点三、平行板电容器的电容和常用电容器 1.平行板电容器的电容 (1)决定电容大小的因素平行板电容器的电容C 跟相对介电常数εr 成正比,跟极板正对面积S 成正比,跟极板间的距离d 成反比。
高三电容器知识点总结
高三电容器知识点总结电容器是电路中常见的电子元件之一,它具有储存电荷的功能,广泛应用于各个领域。
以下是关于电容器知识点的总结:一、电容器的基本概念电容器由两个导体板和介质组成,介质可以是空气、塑料、电解液等。
导体板上的电荷可通过连接导线进行充电和放电。
二、电容的定义电容的定义是指在一定条件下,电容器所储存的电荷量与电容器两端电压之比。
用公式表示为:C = Q / V,其中C为电容,Q为储存的电荷量,V为电容器两端的电压。
三、电容的单位及计算国际单位制中,电容的单位为法拉(F),常用的子单位有微法(μF)、毫法(mF)和皮法(pF)。
计算电容的大小需要考虑电容器的几何形状、介质特性以及电极材料等因素。
四、电容器的串并联电容器的串联是指将多个电容器的正极与负极相连。
串联时,总电容等于各电容器电容的倒数之和,即1/Ct = 1/C1 + 1/C2 + ... + 1/Cn。
电容器的并联则是将它们的正极和负极相连,总电容等于各电容器电容的和,即Ct = C1 + C2 + ... + Cn。
五、电容器的充放电过程电容器的充电是指在外部电源的作用下,电容器两端的电压不断增加,直到与电源电压相等。
充电过程中,电容器的电荷量随电压的增加而增加。
电容器的放电是指将已储存电荷的电容器与导体连接,使电荷流出,电压逐渐减小。
六、电容器的充放电特性在充放电过程中,电容器的电压和电荷量随时间的变化呈指数函数关系。
充电时,电容器的电压趋近于电源电压,电荷量也在增加;放电时,电容器的电压逐渐减小,电荷量也在减少。
七、电容器的能量电容器储存的能量与电容器的电容和电压的平方成正比。
用公式表示为:E = 1/2 CV²,其中E为储存的能量,C为电容,V为电容器两端的电压。
八、电容器的应用电容器广泛应用于电子电路、能量储存装置和信号传输系统等领域。
在电路中,电容器可用于滤波、时序控制和功率补偿等功能。
以上是对高三电容器知识点的总结,通过学习电容器的基本概念、电容的定义、单位及计算方法,以及电容器的串并联、充放电过程和特性等内容,我们可以更好地理解和应用电容器在电路中的作用。
高考物理-电容器专题
电容器的电容专题一、基础知识1.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器.这两个导体称为电容器的电极.2.把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量的异号电荷,这一过程叫充电。
电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。
用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷 中和,电容器不再带电,这一过程叫做放电。
3.电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值,叫做电容器的电容,用符号C 表示,表达式为UQ C =。
4.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大;两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。
二、定义式:C=Q/U=ΔQ/ΔU ,适用于任何电容器。
决定式;C=εS/4πkd ,仅适用于平行板电容器。
●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。
对平行板电容器的讨论:kd s c πε4=、U q C =、dU E = ①电容器跟电源相连,U 不变,q 随C 而变。
d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。
②充电后断开,q 不变,U 随C 而变。
d ↑→C ↓→U ↑→skq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。
ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。
问题1:静电计为什么可测量两个导体的电势差?问题2:静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗?典型例题[例1]. 如图6所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止,当正对的平行板左右错开一些时( )A .带电尘粒将向上运动B .带电尘粒将保持静止C .通过电阻R 的电流方向为A 到BD .通过电阻R 的电流方向为B 到A[答案] BC 分析:粒子静止在电容器内,则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系;再根据变化后的场强判断能否保持平衡;由电容器的决定式可知电容的变化,由电容的定义式可知极板上电荷量的变化,由充放电知识可知电流的方向解析:A 、B由于电容器与电源相连,故电容器两端电压不变,因板间距不变,故极板间的场强不变,带电粒子所受的电场力不变,粒子仍能保持静止,故A 错误,B 正确; 图6C 、D 因正对面积减小,由kd S C r πε4=知,C 减小,因电压不变,由U Q C =知,Q 减小,故电容器放电,因电容器上极板接电源正极,上极板带正电,所以通过电流的方向由A 流向B ,故C 正确、D 错误。
高考物理专题复习:电容器的电容
高考物理专题复习:电容器的电容一、单选题1.下列关于电容器的说法中,正确的是()A.给电容器充电后,电容器两极板带上等量的同种电荷B.电容器不带电时,其电容为零C.电容越大的电容器,带电荷量也一定越多D.电容器的电容由它本身结构决定,跟它是否带电无关2.如图所示,将平行板电容器接在电源两极间,电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
若将上极板缓慢地上移一些,其他条件不变,则()A.电容器带电荷量不变B.电源中将有电流从正极流出C.尘埃将下落D.电流计中将有电流通过,电流方向由b a→3.对于电容C=QU,以下说法正确的是()A.一只电容器电荷量越大,电容就越大B.对于固定电容器,它所充电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.电容器的电容由极板带电量与极板间电压共同决定D.如果一个电容器没有电压,就没有充电荷量,也就没有电容4.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,aϕ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.aϕ变大,F变大B.aϕ变大,F变小C.aϕ不变,F不变D.aϕ不变,F变小5.让平行板电容器正对的两极板带电后,静电计的指针偏转一定角度.不改变A、B两板所带电荷量,且保持两板在竖直平面内。
现要使静电计指针偏转角变大,下列做法中可行的是()A.保持B板不动,A板向下平移B.保持B板不动,A板向左平移C.保持B板不动,A板向右平移D.保持A、B两板不动,在A、B之间插入一块绝缘介质板6.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)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后()A.P点的电势将降低B.带点油滴的电势能将减少C.带点油滴将沿竖直方向向上远动D.电容器的电容减小,则极板带电量将增大7.某同学按照如图所示连接了电路,利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程,先使开关S接1,电容器充电完毕后将开关掷向2,可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线,如图所示。
高三物理电容器知识点归纳总结
高三物理电容器知识点归纳总结电容器是物理学中的一个重要概念,它在电路中起到储存电荷和能量的作用。
在高三物理中,学生将会学习电容器的基本原理、公式和应用。
本文将对高三物理学习中的电容器知识点进行归纳总结。
一、电容器的基本原理1. 电容器是由两个导体板隔开的绝缘介质组成,导体板可以是金属板或金属箔片。
2. 在电容器中,当有电荷通过时,正电荷会聚集在一侧导体上,而负电荷会聚集在另一侧导体上。
3. 在电容器中,两个导体间的电荷分布形成了电场,导致电容器具有存储电荷和储存电能的能力。
二、电容器的电容量1. 电容量是电容器存储电荷的能力,用C表示,单位是法拉(F)。
2. 电容量与电容器的结构和介质的性质有关,与导体板的面积A和板间距d成正比,与绝缘介质的相对介电常数εr成正比。
3. 电容量的计算公式为C = εrε0A/d,其中εr为相对介电常数,ε0为真空中的介电常数,大约为8.85 × 10^(-12) C^2/(N·m^2)。
三、电容器的充放电过程1. 充电过程:当电源连接到电容器时,电场驱使电荷从电源的正极流向一个导体板上,而从另一导体板上的电荷流回电源的负极。
2. 放电过程:当电源断开连接时,两个导体板上的电荷开始通过外电路回流,直到电容器中不再存储电荷。
四、电容器的串并联1. 串联:将两个或多个电容器连接在同一电路中,其总电容量等于各电容器倒数的和的倒数,即Ct = 1/(1/C1 + 1/C2 + ...)。
2. 并联:将两个或多个电容器的正极和负极相连,其总电容量等于各电容器的和,即Ct = C1 + C2 + ...。
五、电容器在电路中的应用1. 电容器可以用来存储电能,常用于电子设备和电动汽车等充电系统中。
2. 电容器可以用作电路中的滤波器,用于去除交流信号中的噪音。
3. 电容器可以用来改变电路的时间常数,从而调节电路的响应速度。
六、电容器的安全使用注意事项1. 在使用电容器时,需要注意它们的极性,将导体板连接在正确的位置上,否则可能导致短路或损坏电容器。
高考电容器必备知识点
高考电容器必备知识点电容器,作为电路中常见的元件之一,在高考物理考试中经常被涉及。
它是一种能够存储电能的装置,广泛应用于各种电子设备和电路中。
掌握电容器的相关知识点,不仅能够为高考提供有力的支持,还有助于理解电路的工作原理和实际应用。
本文将对高考电容器的必备知识点进行介绍和论述。
一、电容器的基本概念和符号电容器是由两个平行的金属板和之间的绝缘材料(电介质)组成。
当电容器两个板之间加上电压时,它会存储电荷和电能。
电容器的电容量用C表示,单位是法拉(F)。
常见的电容器符号是由两个平行的直线和其上画有曲线的平行线段组成的。
二、电容量和电容公式电容量是衡量电容器储存电荷能力的大小。
电容量与电容器的几何形状和电介质的物理性质有关。
对于平行板电容器,其电容量可以用以下公式计算:C = ε × A / d其中,C代表电容量,单位是法拉(F);ε代表电介质的相对介电常数;A表示电容器两个金属板的面积,单位是平方米;d是电容器两个金属板的间距,单位是米。
三、电容器的充电和放电过程当电容器两个板之间施加电压时,电容器开始充电。
在充电过程中,电荷从电压较高的金属板流向电压较低的金属板,电容器内部的电荷和电势能逐渐增加。
充电过程遵循指数增长的规律,可以用以下公式表示:Q = Q0 × (1 - e^(-t/RC))其中,Q代表电容器内的电荷量,Q0代表电容器内的最大电荷量,t代表充电时间,R代表电容器的电阻,C代表电容器的电容量。
当电容器两个板之间的电压断开时,电容器开始放电。
在放电过程中,电容器内的电荷和电势能逐渐减小,能量被释放出来。
放电过程遵循指数衰减的规律,可以用以下公式表示:Q = Q0 × (e^(-t/RC))充放电过程是电容器重要的工作方式,也是高考重点考察的内容。
四、电容器的能量和功率电容器可以存储电能,其能量和功率可以用以下公式计算:能量(W) = 0.5 × C × V^2其中,C代表电容量,V代表电容器的电压。
高考物理考点一遍过专题电容器
4πkd ,k 为静电力常量。
专题 35 电容器一、电容器的充、放电和电容的理解1.电容器的充、放电(1)充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能。
(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能。
2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值。
(2)定义式: C =QU。
(3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板 间的距离成反比。
(2)决定式: C = ε Sr特别提醒C = Q ε S适用于任何电容器,但 C = r 仅适用于平行板电容器。
U 4πkd二、平行板电容器的动态分析1.对公式 C = Q U的理解电容 C = Q U,不能理解为电容 C 与 Q 成正比、与 U 成反比,一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
2.运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路(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 =εrS 4πkd分析平行板电容器电容的变化。
Q(3)用定义式 C = 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
UU(4)用 E = 分析电容器两极板间电场强度的变化。
dr S4πkd、Q=CU和E=3.电容器两类问题的比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量d变大S变大εr 变大UC变小→Q变小、E变小C变大→Q变大、E不变C变大→Q变大、E不变QC变小→U变大、E不变C变大→U变小、E变小C变大→U变小、E变小4.解电容器问题的常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下,电场强度与板间的距离无关。
(2)对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时,关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪些是自变量,哪些是因变量,抓住C=εUd进行判定即可。
高考电容器专题练习
专题6:电容器一. 专题概述电容器是重要的电学元件,不管是两百多年前让七百号人嗷嗷叫的放电莱顿瓶还是当下手机控们乐此不疲的手机触摸屏,都是和电容器知识密不可分的。
关于电容器,首先是一个电荷储存装置,那么电荷储存量受那些因素影响,就成为一个值得深究的问题,顺着这个思路往前走我们将会遇到两个规律公式,需要我们理解并掌握它;其次电容器充放电过程是和电容器带电后对内会产生电场又会和电荷运动的题型相连,因此电荷的运动在这也会稍有提及;最后电容器自身构造的变化会引起外电路电信号的变化,根据这个特性制造出各种电容式传感器,从知识应用层次来说传感器属于热点也是难点。
二.知识准备1.电容器储存电荷的能力——电容C①定义式: QC U=,单位法拉(F )。
这是静电场中第三个比值定义的公式。
②决定式:4SC Kdεπ=,S 是两极板正对面积,d 是两极板的距离,ε是相对介电常数,k 是静电力常量。
这些因素共同决定了电容C 的大小。
2.电容器充放电与两种变化 ①开关K 与1接通,两极板与电源相连,电容器充电,此时若电容器的S 、d 、ε有变化,电容器两极板电压与电源电动势保持相等,我们称这个过程电容器的变化为等压变化。
②开关K 从1断开,电容器两极板断路,此时若S 、d 、ε有变化,电容器两极板上的电量保持不变,这个过程我们叫做电容器的等量变化。
③开关K 从1断开与2接通,电容器两极板导线连接,电量中和,是放电过程3.电容器内电场场强分析方法 当电容器是等压变化时运用公式:UE d=当电容器是等量变化时运用公式:4KQE Sπε=M NN静电计 三.题型突破题组1(电容器的两种变化)【典例1】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,则极板上的电量增大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 【解析】:A 、保持K 接通,则两板间的电势差U 不变,因d 减小,由可知,两极板间的电场的电场场强增大,故A 错误;B 、保持K 接通,两板间的电势差U 不变,在两极板间插入一块介质,电容增大,则由Q=CU 可知极板上的电量增大,故B 正确;C 、断开K ,两板上所带电量Q 不变,增大距离d ,电容C 减小,由知板间电势差增大;故C 错误;D 、断开K ,在两极板间插入一块介质,电容C 增大,电量Q 不变,由知板间电势差减小,故D 错误;【答案】:B【点评】:如题当开关闭合电容器两极板与电源连接,因而电压不变,这种情况下的电容器变化我们称为等压变化,而当开关断开时,电容器的两极板上的电量恒定,此时电容器的变化称为等量变化。
高三物理电容器知识点归纳
高三物理电容器知识点归纳电容器是物理学中的一种重要器件,广泛应用于电子技术和电力系统中。
了解和掌握电容器的知识点对于高三物理学习至关重要。
本文将对高三物理电容器知识点进行归纳,以帮助同学们更好地理解和应用这一内容。
一、电容器基本概念电容器是由两块金属板和介质组成的器件。
两块金属板之间的介质可以是空气、瓷质、纸质或电解质等。
电容器的基本单位是法拉(Farad),简称F。
常用的电容量单位还有毫法拉(mF)、微法拉(μF)和皮法拉(pF)。
二、电容器的充放电过程1. 充电过程:当给电容器施加外部电压时,电容器会逐渐存储电荷,电场强度也会逐渐增加,直到两金属板之间的电场强度等于外部电场强度为止。
2. 放电过程:当断开对电容器的电源连接时,电容器内积累的电荷会通过外部电路释放出来,电容器内的电场强度逐渐减小。
三、电容器的电容量和电容公式电容量是电容器存储电荷的能力,用电荷量Q与电压V的比值表示,即C=Q/V。
根据电容公式,电容量与电容器的几何形状、介质属性和电容器之间的距离有关。
四、电容器的等效串联与并联1. 串联:若将多个电容器连接在一起,其中正级板与负级板分别相连,则它们的电荷量相等,而电压之和为总电压,即Q1=Q2=Q3,V=V1+V2+V3。
由此可以计算等效电容量。
2. 并联:若将多个电容器的正级板和负级板分别相连,则它们的电压相等,而电荷之和为总电荷量,即Q=Q1+Q2+Q3,V1=V2=V3。
由此可以计算等效电容量。
五、电容器的能量和功率1. 电容器能量:电容器的能量是指电容器中储存的电能,可用公式E=1/2C×V²计算,其中E表示能量,C表示电容量,V表示电压。
2. 电容器功率:电容器在充电和放电过程中会相互转换电能和热能。
电容器的功率可以用公式P=VI表示,其中P表示功率,V表示电压,I表示电流。
六、电容器在电路中的应用电容器在电路中起到很多重要作用,常见的应用包括:1. 存储电能:电容器可以存储电荷和电能,供电路中其他元件使用。
高三物理电容器知识点汇总
高三物理电容器知识点汇总一、电容器的基本概念电容器是由两个导体之间夹有绝缘介质的装置,广泛用于电子电路中。
它是一种能够存储和释放电荷的设备,具有一定的电容量。
二、电容器的结构电容器主要由两个导体板和介质组成。
导体板可以是金属板或导电涂层,在空气中一般采用金属板,而在封闭介质中则采用导电涂层。
介质可以采用空气、绝缘纸、陶瓷等材料。
三、电容器的单位和符号电容器的单位是法拉(F),常用的小单位有微法(μF)和纳法(nF)。
符号上,电容器用C表示。
四、电容器的电容量电容量是电容器存储电荷的能力大小,与电容器的几何形状、导体面积和介质电容率相关。
电容量越大,电容器存储的电荷量就越大。
五、电容器的电压电容器的电压是指电容器两个导体板之间的电势差。
当电容器带有电压时,导体板上会存储带电粒子。
电压越高,导体板上存储的电荷量就越大。
六、电容器的充电和放电电容器可以通过连接到电源充电,也可以通过断开电源放电。
充电过程中,电容器的导体板上逐渐积累电荷;放电过程中,电容器释放存储的电荷。
七、电容器的串联和并联将两个电容器连接在一起,可以进行串联和并联操作。
串联时,总电容量为两个电容器的倒数之和;并联时,总电容量为两个电容器的和。
八、电容器的能量存储电容器能够存储电能,其能量存储量与电容器的电容量和电压平方成正比。
能量存储量可以通过计算公式W=1/2CV^2来确定,其中W为电容器的能量。
九、电容器在电路中的应用电容器广泛应用于各种电子电路中,例如滤波器、振荡器、定时器等。
通过合理地使用电容器,可以实现电路的稳定性和功能性。
总结:电容器作为电子电路中重要的元件之一,在高三物理学习中占据着重要地位。
通过了解电容器的基本概念、结构和单位符号,理解电容器的电容量、电压和能量存储原理,同时掌握电容器的充放电过程和串并联操作,我们可以更好地应用电容器于实际电路中,为电子设备的正常运行提供支持。
因此,高三物理学习过程中,对电容器的知识点汇总与理解是非常重要的。
高三物理电容器知识点
高三物理电容器知识点1. 电容器是一种能够存储电荷的装置,由两块导体板和它们之间的介质电介质组成。
当电容器连接到电源时,正电荷聚集在一块导体板上,负电荷则聚集在另一块导体板上。
这样,电容器具有正负电荷分离的能力。
2. 电容器的电容量表示了电容器能够存储电荷的能力,单位是法拉(F)。
电容量与导体板的面积、以及导体板之间的距离成正比,与电介质的介电常数成反比。
通常情况下,电容量越大,说明电容器能够存储更多的电荷。
3. 电容器的电压是指两块导体板之间的电势差,单位是伏特(V)。
当电容器连接到电源时,电势差会导致电荷从一个导体板流向另一个导体板,直到两个导体板上的电荷量达到平衡,此时电容器充电完毕。
4. 电容器的充放电过程是电荷从一个导体板流向另一个导体板的过程。
在充电过程中,电荷会从电源流向电容器,导致电容器上的电荷量增加;而在放电过程中,电荷会从电容器流向外部电路,导致电容器上的电荷量减少。
5. 电容器充电和放电的时间常数RC决定了充放电过程的快慢。
时间常数RC等于电容器的电容量乘以电路中的电阻值。
当电路中的电阻值较大时,充放电过程较慢;当电路中的电阻值较小时,充放电过程较快。
6. 并联电容器的总电容量等于各个电容器的电容量之和。
并联电容器的正负极性相同,可以看作是一个大容量的电容器。
7. 串联电容器的总电容量等于电容器的倒数之和的倒数。
串联电容器的正负极性相反,可以看作是一个小容量的电容器。
8. 在交流电路中,电容器表现出对不同频率的电压具有不同的阻抗。
低频时,电容器的阻抗较高,起到阻止电流通过的作用;高频时,电容器的阻抗较低,起到允许电流通过的作用。
9. 电容器在电子电路中有很多应用,例如作为滤波器、正弦波发生器、振荡电路等。
电容器的特性能够帮助电子器件实现各种不同的功能,使得电路设计更加灵活多样。
10. 电容器的能量存储能力使其在电源断开时能够继续供应电流。
当电容器充电时,电源向电容器提供电能,电容器将这部分电能存储起来。
高考物理专题复习:电容器
高考物理专题复习:电容器一、单项选择题(共8小题)1.下列说法正确的是()A .电容器的电容与它是否带电无关B .平行板电容器充电后,它带的电荷量等于两极板带的电荷量绝对值之和C .由公式可UQ C 知,电容器的电容随所带电荷量的增加而增大D .平行板电容器充电后与电源断开,使两极板距离增大,电势差U 减小2.如下图所示,两个距离较近的足够大的金属板组成平行板电容器,两极板带上等量异种电荷。
可认为每个极板上电荷均匀分布,由对称性可知,每个极板单独激发的电场为与其垂直且两侧对称的匀强电场。
现把两极板间距离增加为原来的2倍,不考虑边界效应,两极板间的静电作用力变为原来的()A .1倍B .21C .41D .2倍第2题图第3题图3.两个较大的平行金属板A 、B 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,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()A .油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a 流向bB .油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b 流向aC .油滴静止不动,电流计中的电流从a 流向bD .油滴静止不动,电流计中的电流从b 流向a4.如图所示,将平行板电容器两极板分别接在电压是3V 的电池组正负极,若电容器的负极板带电量为-6.0C,则电容器的电容为()A.2F B.0.5F C.-2F D.-0.5F5.如图所示,D为理想二极管,R为滑动变阻器,C1、C2为电容器,且电容相等,P、Q为带电粒子,开关S闭合后,P、Q均处于静止状态,下列说法正确的是()A.C1、C2所带的电荷量不相等B.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片下滑,P加速向上运动,Q仍静止C.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片上滑,P加速向下运动,Q仍静止D.保持开关S闭合,将滑动变阻器滑片上滑,P加速向下运动,Q也加速向下运动6.如图甲所示的LC振荡电路中,通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示,若把通过P点向右规定为电流的正方向,则()A.0.5~1ms内,电容器C正在放电B.0.5~1ms内,电容器的上极板带负电荷C.1~1.5ms内,Q点比P点电势低D.1~1.5ms内,电场能正在增加7.如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带正电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则()A.平行板电容器的电容值将变大B.静电计指针张角变小C.带电小球的电势能将减小D.若先将下极板与A点之间的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电小球所受电场力不变8.如图甲所示为电容器的充电电路,先将可变电阻R的阻值调为R1,闭合开关S,电容器所带电荷量随时间变化的关系图像如图乙实线①所示。
高三物理电容器知识点
高三物理电容器知识点高三物理电容器知识点11、电容器充放电过程:(电源给电容器充电)充电过程S-A:电源的电能转化为电容器的电场能放电过程S-B:电容器的电场能转化为其他形式的能2、电容(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(2)定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。
(3)定义式:——是定义式不是决定式——是电容的决定式(平行板电容器)(4)单位:法拉F,微法μF,皮法pF1pF=10-6μF=10-12F(5)特点○电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。
○电容器的电容C与Q和U无关,只由电容器本身决定。
○在有关电容器问题的讨论中,经常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判断.○电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。
电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。
高三物理电容器知识点2一、电容器1.电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2.电容器的带电量:电容器一个极板所带电量的绝对值。
3.电容器的充电、放电.操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。
操作: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。
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。
高考总复习—电容器电容
2.平行板电容器电容的实验研究
(1)研究C与S的关系
如何推导C的变化情况呢?
从电容的定义式中分析
现象:
结论:
(3)研究C与d的关系
现象:
结论:
(3)研究C与介质的关系(介电常数)
在两板间插入介质后观察
现象:
结论:
归纳:平行板电容器的电容
3.平行板电容器板间E、U与Q、C的讨论
电容器带电量减少电容器容纳电荷本领大小的物理量。
2.电容的定义:电容器所带电荷量与两极板间电势差的比值叫……
3.表达式:
4.电容的单位:法(F)
常用单位:微法(μF)、皮法(pF)
1F=106μF=1012pF
三、平行板电容器
1.静电计的原理简介
作用:测电势差。
A B C D
例3:将平行板电容器接在电池两极,板间有一带电尘埃恰好处于静止状态,若将两板缓慢地错开一些,其它条件不变,则
A.电容器带电量不变
B.电源中将有电流从正极流出
C.尘埃仍处于静止状态
D.电流计中将有电流,方向是b→a
例4:平行板电容器充电后将其负极接地,如图所示,板间有固定的正点电荷P,它的电势能为ε,将正极板平移到图中虚线位置时,P的电势能ε将
教学随笔
一、电容器
1.电容器的构造
两相彼此绝缘又相互靠近的导体就可以看作一个电容器。
电容器的作用:储存电荷(电能)
2.电容器的充电、放电
(1)电容器的带电量:充电后,电容器任一极板所带电量的绝对值。
(2)充电后,两极板间就存在电场,板间有电势差。
电容器带电量增加也叫充电。
放电后,电容器不带电,板间电压为0,无电场。
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高考《电容器》专题复习
一、考纲要求
(1)常见的电容器Ⅰ
(2)电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅱ
(3)平行板电容器的电容Ⅰ
二、考情分析:
平行板电容器问题是近几年高考中时常出现的考点,分析近几年的高考命题,命题规律主要有以下几点:
(1)一般已选择题的形式考查电容器的定义式和平行板电容器的决定式;
(2)以选择题的形式考查极板间的电场、极板间的电势、带点粒子的电势能及电容器的充放电规律等问题;
(3)以电容器为桥梁对电路和电场及粒子的运动等问题进行综合考查
三、教学设计思想:
(一)电容器相关物理量的讨论
(二)含容电路问题(1)电容器与电路
(2)电容器是桥梁
四、教学过程:
【考纲引入】2013年考试说明关于电容器部分的变化,应引起重视。
设计意图:专题必要性和重要性
一、电容器相关物理量的讨论
例1、【2010北京18】.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
设计意图:从高考题引出电容器的定义式和平行板电容器电容的决定式;从而过渡到电容器的电压、电荷量和电容的讨论。
课本p33:证明:一个极板间为空气(真空)的平行板电容器,两极板之间的电场强度只与极板所带的电荷量及极板面积有关,与极板的距离无关。
设计意图:从课本习题中提升对平行板电容器内部电场强度的认识;
R 1
例2、【2009年福建变式】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)连接,下极板接地。
一带电油滴位于容器中的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. 电容器的电容减小,则极板带电量将减小
B. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
C. P 点的电势将不变
D. 油滴在P 点的电势能将增大
设计意图:从高考题中看电容器相关知识的考查,形成知识基本思路
归纳:
二、 含容电路问题
(1)电容器与电路
例3、如图,电源电动势 E=9V ,内阻
r=0.5Ω,电阻R 1=5.0Ω, R 2=3.5Ω,R 3=6.0Ω,R 4=3.0Ω,C=2.0µF;
当
开关K 由a 扳到b 过程中,求通过
R 3的电量是多少?
设计意图:通过电容器与直流电路连接,讨论电容器的电压与电荷量的关系,进一步认识电容器的充放电,掌握动态问题静态分析的思想。
R E
P
B A S
v
m
构建含容电路模型,搭建知识综合
(2)电容器是连接电路和电场的桥梁 例4、【2006年四川卷】如图所示的电路中,两平行金属板A 、B 水平放置,两板间的距离d =40cm 。
电源电动势E =24V ,内电阻r =1Ω,电阻R =15Ω。
闭合开关S ,待电路稳定后,将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4m/s 竖直向上射入板间。
若小球带电量为q =1×10-2C,质量为m =2×10-2 kg,不考虑空气阻力。
那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(取g =10 m/s 2)
设计意图:让学生体会以电容器为桥梁,搭建知识综合
市级专题课
教案
课题:高考《电容器》专题复习
固镇县第一中学顾战旗。