2·4电容器电容习题课
电容器的电容课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
在吗？
一、电容器
2.电容器的充放电
做一做：通过观看实验完成下面表格的内容
电流方向
充电过程（S-1）
放电过程（S-2）
电流大小
变化
电压表大小
变化
能量转化
一、电容器
（1）电容器充电
电流方向
充电过程（S-1）
顺时针
电流大小
变化
减小到0
电压表大小
变化
能量转化
增加到稳定
电源电能储
存在电容器
步骤2：再将开关S与2端相
连，电容器通过电阻R放
电，传感器将电流信息传
入计算机，屏幕上显示出
电流随时间变化的I-t图像。
二、电容
实验探究2：用传感器探究电容器放电过程电
荷量Q与电压U的关系
问题1：能否通过I-t图象求得电容器释放的
电荷量呢？
通过I-t图象与横轴围成的面积表示电容器
所释放的电荷量Q
二、电容
影响电容大小
的因素。
物理意义
关，的比值反
映电容器容纳电
荷的本领。
四、常用的电容器
固定电容器
电容器
聚苯乙烯电容器
电解电容器
可变电容器
电容器外壳上标的是工作电压，或称额定电压，
这个数值比击穿电压低。
击穿电压：加在电容器两极板上的电压不能超
过某一限度，电介质被击穿，电容器损坏，这
个极限电压称为击穿电压。
纸质电容器
共同点：都是在两个导体间充填绝缘体
一、电容器
1.电容器的构造
两个彼此绝缘、又相互靠近的导体
极板
金属板
绝缘物质（电介质）
金属板
电容器练习题
4、电容课堂同步1.根据电容器的电容的定义式C =Q /U ，可知 （ ）A.电容器带电的电量Q 越多，它的电容C 就越大，C 与Q 成正比B.电容器不带电时，其电容为零C.电容器两极之间的电压U 越高，它的电容C 就越小，C 与U 成反比D.电容器的电容大小与电容器的带电情况无关2. 下列关于平行板电容器的电容，说法正确的是 （ ）A.跟两极板的正对面积S 有关,S 越大,C 越大B.跟两极板的间距d 有关,d越大，C 越大C.跟两极板上所加电压U 有关,U 越大,C 越大D.跟两极板上所带电量Q有关,Q 越大,C 越大3.如图1所示，描述对给定的电容器充电时电量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图像，其中正确的有4.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电结束后，电容器的电压为U ，电量为Q ，电容为C ，极板间的场强为E .现将两极板间距离减小，则引起的变化是 （ ）A.Q 变大B.C 变大C.E 变小D.U 变小5.平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的距离逐渐增大，则在此过程中A.电容逐渐增大B.极板间场强逐渐增大C.极板间电压保持不变D.极板上电量保持不变6.如图2所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法是( ）Ａ.使两极板靠近 Ｂ.减小正对面积Ｃ.插入电介质Ｄ.用手碰一下负极板7．关于电解电容器，下列说法中正确的是 （ ）图1 图2A ．电解电容器只能接在直流电路中B ．电解电容器使用时正负极不能接反C ．电解电容器也能接在交流电路中D ．由于电解电容器两板间距离较大，所以其电容一般较大8．一个平行板电容器，使它每板电量从Q 1=3.0×10-6C 增加到Q 2=3.6×10-6C 时，两板间的电势差从U 1=10V 增加到U 2=12V ，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从10V 降为U 2'=6V ，则每板需减少多少电量．9.一个平行板电容器，电容为200 pF ，充电后两极板间的电压为100 V ，电容器的带电量是多少?断开电源后，将两板距离减半，两极板间电压为多少?课后巩固1.平行板电容器两板间电压恒定，带电的油滴在两板间静止，如图3所示，若将板间距离增大一些，则油滴的运动将( )A.向上运动B.向下运动C.向左运动D.向右运动2.如图4所示，把一个平行板电容器与一个静电计相连接后，给电容器带上一定电量，静电计指针的偏转指示出电容器两板间的电势差，现保持极板M 不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采取的办法是（ ）A.N 板向右移一些B.N 板向左移一些C.N 板向上移一些D. 在MN 之间插入一片有机玻璃板3.平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，板间距离为d ，今在两板的中点2d 处放一电荷q ，则它所受电场力的大小为 （ ）A.22d Qq kB. 24d Qq kC. Cd QqD. CdQq 2 4.一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5所示，用E 表示两极板间场强，U 表示电容器的电压，E P 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.U 变小，E 不变B.E 变大，E P 不变C.U 变小，E P 不变D.U 不变，E P 不变图5 图3图45.一个电容器，充电后所带电量为Q，两板间电压为U.若向电容器再充进ΔQ=4×10－6C 的电量时，它的板间电压又升高ΔU=2 V,由此可知该电容器的电容是______F.6.如图6所示，电源两端电压恒定为U，则接通S的瞬间，通过R的电流方向是从___________到___________；平行板电容器充电稳定后，增大两板距离的过程，通过R的电流方向是从___________到___________.如果电容器充电平衡后，先断开S，再将电容器两极板间距离增大，电阻R___________电流通过.（填“有”或“无”）7.如图7所示，平行板电容器板间距离d=10 cm，与一个直流电源连接，电源电压为10 V，N板接地，取大地电势为零.两板间有一点P，P点距M板5 cm，把K闭合给电容器充电，然后再断开，P点场强大小为_________，电势为_________，若把N板向下移动10 cm，则P点场强大小为__________，电势为_________.提高训练图6 图7。
人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习
一、多选题人教版高二选修3-1第一章 第8节 电容器的电容 课时练习1. 如图所示，下列几种情况中，对电阻R 来说，有电流通过且方向正确的是（ ）A ．S 接1瞬间，R 上电流方向从A 到B B ．S 接1一段时间后，R 上电流方向从A 到BC ．S 接1一段时间后再接2的瞬间，R 上有从B 到A 的电流D ．S 接1一段时间后再接2的瞬间，R 上无电流2. 如图所示，A 、B 是平行板电容器的两个金属板，G 为静电计，开始时开关S 闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列措施可行的是（）C ．保持开关S 闭合，使A 、B 两板靠近些B ．断开开关S ，并使A 、B 两板正对面积错开些A ．断开开关S ，并使A 、B 两板分开些D．保持开关S闭合，使A、B两板正对面积错开些3. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带负电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，下列说法正确的是（）A．保持S闭合，将A板向B 板靠近，则增大B．保持S闭合，将A板向B 板靠近，则不变C．断开S，略向上移动A 板，则增大D．断开S，略向上移动A 板，则不变4. 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5. 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。
若将两极板缓慢地错开一些，其他条件不变，则（）A．电容器上的电荷量不变B．尘埃仍保持静止状态二、填空题三、单选题C ．电流计中将有电流通过，电流方向由D ．电流计中将有电流通过，电流方向由6. 有一充电的平行板电容器，两板间电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10-4 C ，于是电容器两极板间电压降为原来的，此电容器的电容是________ μF ，电容器原来的带电荷量是________ C ，若电容器极板上的电荷全部放掉，电容器的电容是________ μF ．7. 如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触右侧极板，使电容器带电.（请在以下各横线上选填“变大”“变小”或“不变”）（1）上移其中一极板时，可观察到静电计指针偏角______；（2）将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏_______；（3）在两板间插入电介质时，可观察到静电计指针偏角______.8. 下列各图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 、电压U 、电容C 之间关系的图像，其中错误的是（ ）A．B．C．D．9. 板间距为的平行板电容器所带电荷量为时，两极板间电势差为，板间场强为现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差，板间场强为，下列说法正确的是A．B．C．D．10. 对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是（）A．增大两极板间的距离，电容将增大B．将两极板平行错开使正对面积减小电容将咸小C．使两极板间的电压升高，电容将减小D．增加两极板所带的电荷量，电容将增大11. 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。
《主题五第一节电容器电容》学历案-中职物理高教版21电工电子类
《电容器电容》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电容器与电容”。
电容器作为电子技术中的重要元件，在电路中起着储存电能、隔直通交等关键作用。
电容作为电容器的重要参数，反映了电容器储存电能的能力。
本课将围绕电容器的基本概念、结构、工作原理以及电容的概念和计算方法展开学习。
二、学习目标1. 知识与理解：掌握电容器的基本概念、结构、工作原理及分类；理解电容的概念及物理意义；能够进行简单的电容计算。
2. 技能与操作：学会识别常见的电容器，能够正确使用万用表测量电容器的容量；培养电路分析能力和实验操作能力。
3. 情感态度与价值观：激发学生对电子技术的学习兴趣，培养严谨的科学态度和团队合作精神。
三、评价任务1. 课堂表现评价：通过学生的课堂回答问题、小组讨论和实验操作等表现，评价学生对电容器及电容概念的理解程度和实验操作能力。
2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对电容计算和电容器测量的掌握情况。
3. 阶段性测试：进行一次阶段性测试，评价学生对电容器与电容知识的综合运用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过生活中的实例（如电容麦克风、电容器在电路中的作用等）引入电容器与电容的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：讲解电容器的定义、结构、工作原理及分类；讲解电容的概念及物理意义，介绍电容的计算方法。
3. 实验演示：通过实验演示电容器的基本特性和测量方法，让学生直观地了解电容器的工作原理和测量过程。
4. 学生操作：学生动手操作万用表测量电容器的容量，培养实验操作能力。
5. 小组讨论：学生分组讨论电容器在电子技术中的应用及实际电路中的问题，培养学生团队合作和解决问题的能力。
五、检测与作业1. 课堂小测验：进行一次课堂小测验，检测学生对电容计算和电容器基本知识的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关练习题和实验报告，让学生进一步巩固所学知识并提高实际操作能力。
3. 阶段测验：进行一次阶段测验，全面评价学生对电容器与电容知识的掌握程度和应用能力。
电工基础(教案) 之电容(电子版)
课题4－1电容器和电容课型新课授课班级授课时数 2教学目标1．理解电容器的电容概念。
2．理解决定平行板电容器的电容大小的因素。
3．掌握电容的计算公式。
教学重点1．平行板电容器电容的计算。
2．电容是电容器的固有特性。
教学难点电容是电容器的固有特性。
学情分析学生以前没有接触过这方面的知识。
教学效果教后记新课课前复习1．电压源、电流源的概念。
2．电压源和电流源等效变换的条件。
第一节 电容器和电容 一、电容器1．电容器 —— 任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体都可以组成电容器。
2．当电容器与直流电源接通时，电源两极的电荷就会在电场力的作用下，向电容器的极板上移动，使与电源正极相接的极板上带正电荷，与电源负极的极板上带负电荷，从而在电容器两极板间建立起电压。
3．充电 —— 使电容器带电的过程叫充电。
4．放电 —— 使电容器失去电荷的过程叫放电。
二、电容1．电容器两极带的电荷越多，产生的电压也越高，且对于一定 的电容器，极板上带电量与极板间电压的比值是常数，这一比值为电容器的电容量。
2．C = Uq ，式中： C —— 电容量q —— 电荷量U —— 两极板间的电压3．单位：1F = 106 μF = 1012 pF三、平行板电容器的电容1．平行板电容器的电容与介电常数成正比，与正对面积成正比，与极板的距离成反比。
2．C =εdS ，式中： ε － 介电常数 法拉/米（F / m ）S － 正对的面积 平方米（m 2）d － 两极板间的距离 米（m ）电介质的介电常数ε由介质的性质决定的。
真空介电常数ε0= 8.86 ⨯ 10 -12 F / m相对介电常数εr = 0εε 例1：平行板电容器的极板面积为100cm 2，两板间的介质为空气，两极板间的距离为5mm ，现将电压为120V 的直流电源接在电容器的两端。
求（1）该平行板电容器的电容及所带的电荷量。
（2）若将电容器的两极板浸入相对介电常数为2.2的油中，此时电容又是多大？练习P64习题1．是否题（1）、（2）。
电容器习题课
E不变
2、定电荷量问题
若电容器在充电后与电源断开，这时电容器的 电荷量保持不变。
（1）当εd不变，改变正对面积S时：
S变大 S变小
S C 4kd
Q C U
Ud ε 变化而引起电容器的 C、Q、U E变化的分析方法： 1、先确定是Q不变还是U不变：
S 2、由平行板电容器电容公式 C 确定电容 4kd 的变化
Q 3、由 C 的关系判定Q、U的变化。 U
4、从 E U / d 确定电容器极板间场强的变化， 或由E与平行板间正对面积的电荷密度成正比 的关系判别E的变化
ABD
例与练
4、如图所示，将平行板电容器与电池组相连， 两板间的带电尘埃恰好处于静止状态． 若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变， 则[ BC] A．电容器带电量不变 B．尘埃仍静止 C．检流计中有a→b的电流 D．检流计中有b→a的电流
【答案】
150 μF
150 μF
二、平行板电容器的两类问题
S U Q C E C d 4kd U 1．定电压问题 若电容器始终与电源相连，这时电容器两极 间的电压不变。
（1）当εd不变，改变正对面积S时：
Q S C S变大 C U 4kd S变小 C变小 Q变小
U E （不变） d
上节课内容回顾： 1、电容器：了解电容器的内部构造 2、电容器的电容： a、物理意义：
反映电容器储存电荷本领大小 的物理量
b、定义： 电容器所带的电荷量 Q 跟 它的两极间的电势差U 的 比值叫做电容器的电容
该元件有两片锡箔(导体),中间 是一层薄纸(介质)构成
C、定义式：C=Q/U
Q C U
3、平行板电容器的电容（决定式）
C
大学物理习题课5
E
0
2 0
外力克服静电引力所作的功等于静电场能量的增加。
11
5. 两根平行“无限长”均匀带电直导线, 相距为d, 导线 半径都是R(R<<d). 导线上电荷线密度分别为+和.
试求该导体组单位长度的电容.
6
V m
1
电容耐压Um = 4.0 kV，因而电容器极板间最小距离
d U m E b 2 . 22 10
4
m
要制作电容为0.047F 的平板电容器，其极板面积
S Cd
0 r
0 . 42 m
2
显然，这么大的面积平铺开来所占据的空间太大了，通 常将平板电容器卷叠成筒状后再封装。
we 1 2
0E
2
Q
2 2
E
0 0
2 0 S
在外力作用下极板间距从d被拉开到2d。电场占有空间 的体积，也由V增加到2V，此时电场能量增加。
W e we V Q d 2 0 S
10
2
（2）两导体极板带等量异号电荷，外力F 将其缓缓拉开 时，应有F = -Fe
则外力所作的功为
2
2.由两块相距0.50 mm的薄金属板A、B构成的空气平板电容器 被屏蔽在一金属盒K内，金属盒上、下两壁与A、B分别相距 0.25 mm，金属板面积为30mm40mm。求：（1）被屏蔽后电 容器的电容变为原来的几倍；（2）若电容器的一个引脚不慎与 金属屏蔽盒相碰，问此时的电容又为原来的几倍。
分析：薄金属板A、B与金属盒一 起构成三个电容器其等效电路图如 图 （b）所示，由于两导体间距离 较小。电容器可视为平板电容器， 通过分析等效电路图可求得A、B 间的电容。
2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》
教学设计：2024秋季人教版高中物理必修第三册第十章静电场中的能量《电容器的电容》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电容器的构造、工作原理及电容的概念，掌握电容的定义式及其物理意义。
2.科学思维：通过分析电容器充电、放电过程，培养学生的逻辑推理能力和问题解决能力，理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量。
3.科学探究：通过实验观察电容器充放电现象，体验科学探究的过程，学习使用实验仪器测量电容的方法。
4.科学态度与责任：培养学生的实验安全意识，尊重实验数据，形成实事求是的科学态度，同时了解电容器在现实生活中的应用及其重要性。
二、教学重点•电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•电容的定义式及其物理意义。
三、教学难点•理解电容是描述电容器储存电荷本领的物理量，而非储存电荷的多少。
•分析电容器充放电过程中电场能的变化，理解电容与电压、电荷量的关系。
四、教学资源•多媒体课件（包含电容器构造展示、充放电过程模拟、电容定义及公式推导等）。
•实验器材（电容器、电源、开关、导线、电压表、电流表等，视条件可增减）。
•教科书、教辅资料及学生预习材料。
•实验报告模板。
五、教学方法•讲授法：讲解电容器的构造、工作原理及电容的概念。
•演示法：通过多媒体或实物演示电容器充放电过程。
•实验法：组织学生进行电容器充放电实验，观察现象并记录数据。
•讨论法：引导学生讨论电容的物理意义及其与电压、电荷量的关系。
六、教学过程导入新课•生活实例引入：展示手机电池、相机闪光灯电容器等生活中的电容器应用实例，提问“这些设备中的电容器是如何工作的？它们有什么共同特点？”引导学生思考电容器的作用。
•知识回顾：简要回顾静电场的基本概念和性质，为引入电容器做铺垫。
新课教学1.电容器的构造与工作原理：•展示电容器实物或图片，介绍电容器的基本构造，包括两个彼此绝缘又相互靠近的导体（极板）和中间的绝缘介质。
•通过多媒体演示或实物展示，说明电容器的工作原理——当电容器两极板间存在电势差时，极板上的电荷会重新分布，形成电场，储存电能。
(完整版)电工技术基础与技能(周绍敏)第4章电容课后习题及答案.docx
电工技术基础与技能第四章 电容 练习题一、是非题 (2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
（ ） 2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷， 故此时才会有电容量。
（ ） 3、若干只不同容量的电容器并联， 各电容器所带电荷量均相等。
（）4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
（ ）5、电容器串联后， 其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
（ ） 6、电容器串联后， 其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
（ ） 7、若干只电容器串联， 电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
（ ） 8、两个 10μ F 的电容器， 耐压分别为 10V 和 20V ，则串联后总的耐压值为 30V 。
（ ） 9、电容器充电时电流与电压方向一致， 电容器放电时电流和电压的方向相反。
（ ） 10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
（）二、选择题（ 2X20）1、平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板之间的距离，则电容量将( )。
A. 增大B.减小C.不变D. 不能确定2、某电容器两端的电压为40V 时，它所带的电荷量是 0.2C ，若它两端的电压降到10V 时，则()。
A. 电荷量保持不变B. 电容量保持不变C. 电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板 中间放入ε r=2 的电介质，则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B.减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器 C 1 和一个电容为 8μ F 的电容器 C 2 并联，总电容为电容器 C 1的 3 倍，那么电容器 C 1 的电容量是 ( )μF 。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联，若C 1=2C ，则 C 1、 C 2 所带电荷量 Q 1、 Q 2 的关系是 ( )。
A. Q 1= 2Q 2B. 2Q1= Q 2C. Q 1= Q 2D.不能确定 6、若将上题两电容串联，则( )。
人教版物理选修3-1《电容器与电容》课后练习及答案
电容器与电容课后巩固提升1．电容器A的电容比电容器B的电容大，这表明( )A. A所带的电荷量比B多B. A比B能容纳更多的电荷量C. A的体积比B的体积大D．两电容器的电压都改变1V时，A的电荷量改变比B的大解析电容是电容器的固有属性，由电容器本身的构造决定，电容描述了电容器容纳电荷的本领(电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少)大小，而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少．答案 D2．下列关于电容器和电容的说法中，正确的是( )A．根据C＝QU可知，电容器的电容与其所带电量成正比，与两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其带电量与两板间的电压成正比C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电量与电压的比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关解析电容器的电容C＝εr S4πkd与两极板间的电压与极板所带电量无关，故A选项错误；由C＝QU可知，对确定的电容器来说，Q与U成正比，故B选项正确，C、D选项也正确．答案BCD3．水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止状态．现将两极板间的距离增大，则( )A．电容变大，质点向上运动B．电容变大，质点向下运动C．电容变小，质点保持静止D．电容变小，质点向下运动解析当平行板电容器两极板距离增大时，电容器电容变小，与电源相连极板电压不变，其间电场强度减小，电场力变小，合外力向下，质点向下运动，故D选项正确．答案 D4．一平行板电容器充电后，把电源断开，再用绝缘工具将两板距离拉开一些，则( ) A．电容器的带电荷量增加B．电容增大C．电容器电压增加D．两板间电场强度增大解析由C＝εr S4πkd可知，当d增大时，C变小，故B选项错误；充电后与电源断开，所带电量不变，故A选项错误；由C＝QU，当C减小，Q不变时，U增大，故C选项正确；其间电场强度E＝Ud＝QCd＝4Qπkdεr Sd＝4Qπkεr S，故D选项错误．答案 C5．一空气平行板电容器，极板间正对面积为S，极间距离为d，充以电量Q后两板间电压为U，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是( )A．将电压变为U/2B ．电量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．两极间充以介电常数为2的电介质 解析 由C ＝εr S4πkd可知C 、D 选项正确． 答案 CD6．平行板电容器的电容C ，两极板间电压U ，两板间场强E 和带电荷量Q ，在下列情况下怎样变化？(1)保持两板与电源相连，只增大两板间距离，则C _________，U ____________，Q ____________，E ____________.(2)给电容器充电后与电源断开，再减小电容器极板间距离，则C ____________，U ____________，Q ____________，E ____________.解析 (1)电容器与电源相连，故U 不变，根据C ＝εr S4πkd和C ＝Q U，d 增大→C 减小→Q减小，由E ＝U d，知E 减小．(2)电容器充电后断开电源，故Q 不变，由公式C ＝εr S 4πkd 和C ＝QU，知d 减小→C 增大→U 减小，此时电场强度用E ＝U d不好讨论，有两种方法可处理．①是用推论E ＝4πkQ εr S ，(此式由E ＝U d ，C ＝Q U 和C ＝εr S4πkd 三式导出)，可见E 与d 无关，故E 不变．②是熟记极板上电荷密度不变，其电场强度不变，故E 不变． 答案 (1)减小 不变 减小 减小(2)增大减小不变不变提升能力7．传感器是一种采集信息的重要器件，如图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，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么( )A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容将增大C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化解析当压力向上时，膜片电极将向上弯曲，使电容器两个极之间距离减小，电容增大，故A错误，B正确．当压力F发生变化时，电容器的电容发生变化，电容器会不断的充放电，所以电流计有示数，当压力不变时，因为电压恒定，电容器带电量不会发生变化，电流计无示数，故C正确，D错误．答案BC8．如图所示是一个平行板电容器，两板间距离为d，其电容为C，带电荷量为Q，上极板带正电．现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点，A、B两点间的距离为l，连线AB 与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A.qCl QdB.qQl CdC.qQl2CdD.qCl2Qd解析 根据U ＝Q C，E ＝U d可得E ＝Q Cd ，所以，从A →B 电场力做功，W ＝qEl sin30°＝qQl2Cd. 答案 C9．如下图是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中( )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 的电流解析 平行板电容器的电容和带电荷量分别为C ＝εr S4πkd，Q ＝CU .当两板间距离d 增大时，电容C 减小，极板的带电荷量Q 也减小，由于原来电容器的上板A 带正电，下板B 带负电，带电荷量减小，B 板的电子在电源的作用下将输送到A 板中和部分正电荷，所以电阻R 中会有从a 流向b 的电流．答案 BC10．如图①是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q 将随待测物体的上下运动而变化．若Q 随时间t 的变化关系为Q ＝b t ＋a(a 、b 为大于零的常数)，其图像如图②所示，那么图③、图④中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是( )A ．a 和cB ．a 和dC ．b 和cD ．b 和d解析 由于C ＝Q U且C ＝εr S 4πkd 结合题中条件Q ＝bt ＋a联立以上三式解得 d ＝εr SU 4k πb (a ＋t )，可见d 与t 成线性关系，利用E ＝U d 可得E ＝4k πbεr Sa ＋t，因此图线②正确，即C选项正确．答案 C11．已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示，电容器极板上的电荷量不变，当板间距离增大时(如图①)，静电计指针的偏角将____________，板间电势差将____________，电容器的电容将____________，说明电容器的电容跟板间距离成____________；当正对面积减小时(如图②)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟正对面积成____________．当两板间插入电介质时(如图③)，静电计的偏角将____________，板间电势差将____________，电容将____________，说明电容器的电容跟两板间的电介质有关．答案增大增大减小反比增大增大减小正比减小减小增大12．如下图所示，相距为d，水平放置的两平行金属板a、b的电容为C，开始时两板均不带电，a板接地且中央有孔，现将带电荷量为q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速度滴下，竖直流到b板上层，电荷全部被b板吸收，(重力加速为g，不计阻力)试求：(1)能够到达b板的液滴数不会超过多少？(2)若能够到达b板的液滴数为k，第k＋1滴液滴将如何运动？解析设第k滴液滴恰好能够到达b板，则第k滴液滴进入两板间时，前(k－1)滴液滴已建立电场，对第k滴液滴应用动能定理(1)前(k－1)滴液滴已建立的电场为U＝QC＝k－1qC，E＝Ud＝k－1qCd.对第k滴液滴应用动能定理有：mg(h＋d)－qEd＝0，mg(h＋d)－q k－1qCdd＝0.解得k＝mgC h＋dq2＋1.(2)由题意，第(k＋1)滴液滴进入两板间后做减速运动，无法到达b板，反向运动跳出a 板小孔，然后再无初速滴下，所以(k＋1)滴液滴将在板内外做往复运动．答案见解析。
人教版高中物理必修第三册课后习题 第10章 静电场中的能量 4 电容器的电容
4 电容器的电容课后·训练提升 合格考过关检验一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.若使一已充电的电容器所带电荷量减少q,其两极板间电压变为原来的13,则( )A.电容器原来所带电荷量为1.5qB.电容器的电容变为原来的13C.电容器原来的电压为1 VD.电容器完全放电后,电容变为零解析电容器两极板间电压变为原来的13时,电容不变,由C=ΔQΔU知电荷量变为原来的13,则23Q=q,可知电容器原来所带电荷量为Q=1.5q,选项A 正确,B错误。
由于题中无电压和电容的具体数据,因此无法求出原来的电压,选项C 错误。
电容反映电容器本身的特性,电容器放电,电容器的电容不变,选项D 错误。
2.电容器是一种重要的电学元件,它能够储存电荷。
电容器储存电荷的特性用电容表征。
如图所示,在研究电容器充、放电的实验中,使开关S 掷向1端,电源E 对电容器C 充电。
下列图像中,能正确反映电容器充电过程中电流与时间、电荷量与电压关系的是( ),充电电流越来越小,充满以后电流为零,选项A正确,B错误。
根据C=Q可知,电容器的电容大小不变,则Uq-U图像是一条过原点的直线,选项C、D错误。
3.电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统,如图所示。
极板M、N组成的电容器视为平行板电容器,M固定,N可左右运动,通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。
当汽车减速时,极板M、N间的距离减小,若极板上的电荷量不变,则该电容器( )A.电容变小B.极板间电压变大C.极板间电场强度不变D.极板间的电场强度变小C=εr S4πkd可得,d减小,C增大,选项A错误。
电容器所带电荷量Q不变,C增大,由U=QC可得,U变小,选项B错误。
由匀强电场的电场强度与电势差关系公式可得E=Ud =QCd=4πkQεr S,E与d无关,E不变,选项C正确,D错误。
4.有两个平行板电容器,它们的电容之比为5∶4,它们所带电荷量之比为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为( )A.4∶1,1∶3B.1∶4,3∶1C.4∶1,3∶1D.4∶1,4∶3=Q1C2Q2C1=5×41×5=4,E1E2=U1d2U2d1=4×31×4=3,选项C正确。
电容器和电容习题课
电容器和电容典型例题题组一：电容器1．下列关于电容的说法正确的是( C )A ．电容器简称电容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 ＝Q U 知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比2、平行板电容器所带的电荷量为Q ＝4×10-8C ，电容器两板间的电压为U ＝2V ，则该电容器的电容为 ；如果将其放电，使其所带电荷量为原来的一半，则两板间的电压为 ，两板间电场强度变为原来的 倍，此时平行板电容器的电容为 。
【解析】由电容器电容的定义式得：()F F U Q C 881022104--⨯=⨯==，电容的大小取决于电容器本身的构造，与电容器的带电量无关，故所带电荷量为原来一半时，电容不变。
而此时两极板间的电压为：V U C Q C Q U 1212///==== 板间为匀强电场，由场强与电压关系可得：E d U d U E 2121//===答案：2×10-8C 、1V 、1/2 、2×10-8C3、一个平行板电容器，使它每板电量从Q 1=30×10-6C 增加到Q 2=36×10-6C 时，两板间的电势差从U 1=10V 增加到U 2=12V ，这个电容器的电容量多大？如要使两极电势差从10V 降为U 2'=6V ，则每板需减少多少电量 答案．每板应减少的电量为△Q ′=C △U ′=3×10-6×（10—6）C=12×10-6C ． 题组二、平行板电容器4．(多选)对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是( BCD )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，电容将减小C ．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，电容将增大D ．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，电容将增大5．如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，D 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( D )A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小题组三：动态分析6、 一平行板电容器的电容量为C ，充电后与电源断开，此时板上带电量为Q ，两板间电势差为U ，板间场强为E ．现保持间距不变使两板错开一半，则下列各量的变化是：电容量C ′=___2C ___，带电量Q ′=_Q_____，电势差U ′=___2U___，板间场强E ′=__2E____．思考：如果与电源保持接通再错开呢？7．(多选)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，如图所示，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，E p 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( AC )A ．U 变小，E 不变B ．E 变大，E p 变大C ．U 变小，E p 不变D ．U 不变，E p 不变【解析】 当平行板电容器充电后与电源断开时，每板上带电量Q 不变．由E ＝U d ，U ＝Q C ，C ＝εr S 4πkd 可推得：E ＝4πk εr·Q S 即两极板间场强只与极板上单位面积的带电量(电荷的面密度)成正比．所以两板间场强E 保持不变，由于板间距离d 减小，据U ＝Ed 可知，电容器的电压U 变小．【例8】 如图所示，把一个平行板电容器接在电压U=10V 的电源上．现进行下列四步动作，①合上S ；②在两板中央插入厚为2d 的金属板；③打开S ；④抽出金属板．则此时电容器两板间电势差为（ D ）A ．0VB ．10VC ．5VD ．20V9．(多选)如图所示，两块平行带电金属板，带正电的极板接地，两板间P 点处固定着一个负电荷(电荷量很小)．现让两板保持距离不变而水平错开一段距离，则( AD )A ．两板间电压变大，P 点场强变大B ．两板间电压变小，P 点场强变小C ．P 点电势变大，负电荷的电势能变小D ．P 点电势变小，负电荷的电势能变大【解析】 E ＝U d ＝Q /C d ＝Qεr S /4πkd d ＝4πkQ εr S ，由S 减小，致使E 变大；根据－φP ＝Ed ，E P ＝(－q )(－φP )负电荷在此电场中具有的电势能是正的．10如图电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上时，静电计张开一个角度，下述情况中可使指针张角增大的是（CD ）A、合上S，使A、B两板靠近一些B、合上S，使A、B正对面积错开一些C、断开S，使A、B间距增大一些D、断开S，使A、B正对面积错开一些。
高中物理同步课时基础练习 电容器与电容
第一节 电容器与电容第1课时 电容器与电容考点一 电容概念的理解1．下列关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A ．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C ．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D ．一个固定电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6 C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定2．(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 ＝Q U知，若电容器两极板间电压为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考点二 电容的计算3．一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C 时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( )A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 F C ．4.0×10－8 F D ．8.0×10－8 F 4．如图所示，为某一电容器中所带电荷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 FD ．该电容器的电荷量变化量为0.2 C考点三 电容器的动态分析5．极板间距为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 1，两极板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，极板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，两极板间场强为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 1 6.(多选)(2022·广州六中高二期末)如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器．其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘．当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则( )A ．指纹的凹点与小极板距离远，电容大B ．指纹的凸点与小极板距离近，电容大C ．若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，小极板带电荷量增多D ．若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响7.利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A 为位置固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体(矿井中含有杂质的水)，A 、B 、C 构成电容器．若矿井渗水(导电液体深度h 增大)，则电流( )A ．从b 向a ，A 、B 、C 构成的电容器放电B ．从a 向b ，A 、B 、C 构成的电容器放电C ．从b 向a ，A 、B 、C 构成的电容器充电D ．从a 向b ，A 、B 、C 构成的电容器充电8.(2021·日照市高二期中)如图所示，一平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连，极板水平放置，在下极板上放置一定厚度的金属板，有一带电粒子静止在电容器内部空间的P点，当把金属板从电容器中快速抽出的瞬间，下列说法正确的是()A．电容器的电容减小B．电容器极板上的电荷量增多C．极板间的电场强度不变D．P点的电势升高9．(多选)(2021·宿迁市高一下期末)如图所示，竖直放置的平行板电容器与定值电阻R、电源E、开关S相连，用绝缘细线将带电小球q悬挂在极板间，闭合开关S后细线与竖直方向夹角为θ.则有()A．保持开关S闭合，将A板向右平移，θ不变B．保持开关S闭合，将A板向左平移，θ变小C．断开开关S，将A板向右平移，θ不变D．断开开关S，将A板向右平移，θ变小10.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两极板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示．以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势，E p表示正电荷在P点的电势能．若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像正确的是()11.(2021·桂林市高二期末)如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电荷量为q的油滴恰好在P点处于静止状态．则下列说法正确的是()A．在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a 的电流B．在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a 的电流C．若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势降低D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势升高12．(2022·广州大学附属中学高二期末)手机运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的．如图，M极板固定，当手机的加速度变化时，N极板只能按图中标识的“前后”方向运动．图中R为定值电阻．下列对传感器的描述正确的是()A．静止时，电流表示数为零，电容器两极板不带电B．由静止突然向前加速时，电容器的电容增大C．由静止突然向前加速时，电流由b向a流过电流表D．保持向前匀减速运动时，电流由右至左流过电阻R13.如图所示，平行板电容器的两个极板A、B水平放置且接在电压为60 V的恒压电源正、负极上，两极板间距离为3 cm，电容器带电荷量为6×10－8 C，A极板接地．求：(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两极板之间的电场强度；(3)距B 板2 cm 的M 点处的电势．第1课时 电容器与电容1．A [电容器是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带电荷量指任一极板所带电荷量的绝对值，B 错误；电容器的电容由电容器本身决定，不随所带电荷量的变化而变化，C 错误；由C ＝Q U ＝ΔQ ΔU可求电容器的电容，D 错误．] 2．AC [电容反映电容器容纳电荷本领的大小，A 对；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，与带电荷量多少无关，B 错；根据电容的定义式可知C 对；电压为10 V ，电荷量为2×10－5 C 时，电容C ＝Q U＝2×10－6 F ，D 错．] 3．B [C ＝ΔQ ΔU ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F ，故选B.] 4．B [由Q ＝CU 知，U 降低，则Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；C ＝Q U ＝0.240F ＝5× 10－3 F ，C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错．]5．C [由公式E ＝U d 、C ＝Q U 和C ∝εr S d 可得E ∝Q εr S，所以Q 加倍，E 也加倍，再由U ＝Ed 可得U 相等，C 正确．]6．BC [根据电容的定义式C ＝εr S 4πkd可知，指纹的凹点与小极板距离远，即d 大，则C 小；指纹的凸点与小极板距离近，即d 小，则C 大，故A 错误，B 正确；若手指挤压绝缘表面，电容电极间的距离减小，则C 增大，由于电容器的电压保持不变，根据Q ＝CU 可知小极板带电荷量增多，故C 正确；若用湿的手指去识别，由于水是导电的，则使得同一指纹的凹点及凸点与小极板之间的距离将会发生变化，从而改变了电容器电容，使得识别功能受到影响，故D 错误．]7．D8．A [下极板上放置一定厚度的金属板，金属板出现静电感应，相当于减小了两极板间距离，抽出金属板，相当于两极板间距离变大，且介电常数减小，由电容的决定式C ＝εr S 4πkd ，可知电容C 减小，故A 正确；根据电荷量Q ＝CU ，电压不变，电容减小，所以电容器极板上的电荷量减小，故B 错误；由于电容器与电源相连，因此极板间的电压U 不变，由E ＝U d，知极板间的电场强度变小，故C 错误；P 点与上极板之间的电压变小，P 与下极板之间的电势差变大，故P 点电势降低，D 错误．]9．BC [保持开关S 闭合，电容器两端的电势差不变，将A 板向右平移，d 减小，则电场强度增大，带电小球所受电场力增大，根据共点力平衡条件知，θ角变大，反之向左平移A 板，θ角变小，A 错误，B 正确；断开开关S ，电容器所带电荷量不变，根据C ＝εr S 4πkd ，E ＝U d，C ＝Q U ，联立解得E ＝4πkQ εr S，电场强度大小与两极板间的距离无关，故电场强度不变，带电小球所受电场力不变，所以移动A 板，θ角不变，C 正确，D 错误．]10．C [由平行板电容器的电容C ＝εr S 4πkd可知d 减小时，C 变大，但不是一次函数，即C －x 图像不可能为直线，A 错误；在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U ＝Q C ，E ＝U d ＝4πkQ εr S，E 与d 无关，即与x 无关，E －x 图像为平行于横轴的直线，B 错误；在负极板接地的情况下，设P 点最初到负极板的距离为l ，则平移后P 点的电势为φ＝E (l －x )，即φ－x 图像为向下倾斜的直线，C 正确；正电荷在P 点的电势能E p ＝qφ＝qE (l －x )，即E p －x 图像为向下倾斜的直线，D 错误．]11．C [在S 仍闭合的情况下，电容器两极板间的电势差保持不变，由C ＝εr S 4πkd可知若将A 板向下平移一小段位移，则d 减小，而C 增大，再根据C ＝Q U，两极板的电荷量增大，电容器充电，G 中有a →b 的电流，又根据E ＝U d，两极板间电场强度E 增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上加速运动，所以A 错误；在S 仍闭合的情况下，电容器两极板间电势差保持不变，由C ＝εr S 4πkd 可知若将A 板向右平移一小段位移，则S 减小，C 减小，再根据C ＝Q U，两极板的电荷量减小，电容器放电，G 中有b →a 的电流，又根据E ＝U d，两极板间电场强度E 不变，油滴所受电场力不变，则油滴保持静止，所以B 错误；若将S 断开，电容器两极板间所带的电荷量保持不变，由C ＝εr S 4πkd可知若将A 板向左平移一小段位移，则S 减小，C 减小，再根据C ＝Q U ，两极板的电压U 增大，又根据E ＝U d，两极板间电场强度E 增大，由两点间电势差公式有φB －φP ＝U BP ＝Ed BP ，电场强度E 增大，BP 间的电势差增大，B 点电势不变，所以P 点电势降低，所以C 正确．若将S 断开，电容器两极板间所带电荷量保持不变，由C ＝εr S 4πkd 可知，若将A 板向下平移一小段位移，则d 减小，C 增大，根据C ＝Q U ，E ＝U d 可得E ＝4πkQ εr S，故电场强度E 不变，由φB －φP ＝U BP ＝Ed PB 可知BP 间电势差不变，B 点电势不变，所以P 点电势不变，D 错误．]12．C [静止时，N 板不动，电容器的电容不变，则电容器电荷量不变，电流表示数为零，但电容器两极板带电，选项A 错误；由静止突然向前加速时，N 板向后运动，则板间距离变大，根据C ＝εr S 4πkd可知，电容器的电容减小，电容器带电荷量减小，即电容器放电，则电流由b 向a 流过电流表，选项B 错误，C 正确；保持向前匀减速运动时，加速度恒定不变，则N 板的位置在某位置不动，电容器电荷量不变，电路中无电流，选项D 错误．]13．(1)1×10－9 F (2)2×103 V/m 方向竖直向下(3)－20 V解析 (1)平行板电容器的电容C ＝Q U ＝6×10－860F ＝1×10－9 F. (2)两极板之间为匀强电场，则E ＝U d ＝603×10－2V/m ＝2×103 V/m ，方向竖直向下． (3)M 点与A 板间距离为d AM ＝d －d BM ＝1 cm ＝0.01 mA 与M 间电势差U AM ＝Ed AM ＝20 V又U AM ＝φA －φM ，φA ＝0，可得φM ＝－20 V .。
电容器的电容ppt课件
6.如图，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一试探电荷，S是闭合的，
φa表示a点的电势，F表示点电荷受到的静电力。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
B
7.(多选)如图，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，
可以表示为C=
即电容器的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所需增加(或减少)的电荷量。
4.有一个充电的平行板电容器，两极板间的电压为5 V，现设法使它的电荷
量减少3.2×10-4 C，于是其板间的电压减小了2 V。如果再使它的电荷量增
加，当板间的电压增加到16 V时，它的电荷量为元电荷的多少倍?
当一个电容器带1C电量时，两极间电压是1V，那么这个电容器的电容就是1F
（4）物理意义：描述电容器容纳电荷的本领。电容越大，表明在相同电势差情况下，
电容器所带的电荷越多。
5
（1）加在电容器两极板上的电压不能超过某一个限度，超过这个限度，电
介质将被击穿，这个电压称为击穿电压。
（2）电容器正常工作时两极板上的最大电压，称为额定电压。
额定电压比击穿电压低
外壳上标的电压是额定电压
7
CS
1
C
d
C r
相对介电常数
都大于1
两极板正对面积
rS
C
4kd
静电力常量
两极板间距离
1
聚苯乙烯电容器： 以聚苯乙烯薄膜为电介质，两层铝箔为极板.
(1)符号：
(2)样品：
电解电容器： 用铝箔做一个极板，以铝箔上很薄的一层氧化膜为电介
《电容器的电容》 说课稿
《电容器的电容》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《电容器的电容》。
一、教材分析“电容器的电容”是高中物理选修 3-1 第一章《静电场》中的重要内容。
这部分知识既是对电场知识的深化和拓展，又为后续学习电磁学的相关内容奠定了基础。
教材首先通过实验引入电容器的概念，让学生对电容器有一个直观的认识。
然后，通过对电容器充电和放电过程的分析，引入电容的概念，并给出电容的定义式。
接着，介绍了常见电容器的种类和符号，并探讨了影响平行板电容器电容大小的因素。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了电场的基本概念和规律，具备了一定的分析和解决问题的能力。
但是，对于电容器和电容的概念，学生可能会感到比较抽象，难以理解。
因此，在教学过程中，需要通过实验和实例，帮助学生建立起直观的认识，逐步理解和掌握相关知识。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）知道电容器的概念，了解常见电容器的种类和符号。
（2）理解电容的概念，掌握电容的定义式。
（3）知道影响平行板电容器电容大小的因素。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）通过探究影响平行板电容器电容大小的因素，培养学生的实验设计能力和科学探究能力。
3、情感态度与价值观目标（1）通过对电容器在实际生活中的应用的介绍，激发学生学习物理的兴趣。
（2）通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度和合作精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）电容的概念和定义式。
（2）影响平行板电容器电容大小的因素。
2、教学难点（1）对电容概念的理解。
（2）探究影响平行板电容器电容大小的因素的实验设计。
五、教法与学法1、教法（1）实验演示法：通过实验演示，让学生直观地观察电容器的充电和放电过程，引入电容器和电容的概念。
（2）问题引导法：通过设置问题，引导学生思考和探究，培养学生的思维能力。
（3）讲授法：对于一些抽象的概念和规律，通过讲授，让学生理解和掌握。
电容器的电容练习题及答案解析
电容器的电容练习题1．下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )A ．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C ．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D ．一个电容器的电荷量增加ΔQ ＝1.0×10－6C 时，两板间电压升高10 V ，则电容器的电容无法确定 2．对于给定的电容器，描述其电容C 、电荷量Q 、电压U 之间相应关系的图应是下图中的( )3．(2010年高考北京理综卷)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 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 ，由θ不变4．如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是( )A ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变X k b 1 . c o m5.如图1－8－9所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C 可用公式C ＝εSd计算，式中常量ε＝9×10－12F/ m ，S 表示金属片的正对面积，d 表示两金属片间的距离，当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号，设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm ，如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下多少 mm.一、选择题 1．某电容器的电容是30 μF ，额定电压为200 V ，击穿电压为400 V ，对于该电容器，下列说法中正确的是( )A ．为使它的两极板间的电压增加1 V ，所需要的电荷量是3×10－5CB ．给电容器1C 的电荷量，两极板间的电压为3×10－5VC ．该电容器能容纳的电荷量最多为6×10－3CD ．该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V2．一个电容器带电荷量为Q 时，两极板间电压为U ，若使其带电荷量增加4.0×10－7 C 时，它两极板间的电势差增加20 V ，则它的电容为( )A ．1.0×10－8 FB ．2.0×10－8 FC ．4.0×10－8 FD ．8.0×10－8 F3.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( )A ．k 2Qq d 2B ．k 4Qq d 2C.Qq CdD.2Qq Cd4.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，两极板之间有一个电荷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5．如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图．电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小．下列关于该仪器的说法正确的是()A．该仪器中电容器的电极分别是金属芯柱和导电液体B．金属芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大C．如果指示器显示电容增大了，则说明电容器中的液面升高了D．如果指示器显示电容减小了，则说明电容器中的液面升高了6. (2011年沈阳高二质检)如图所示是一只利用电容器电容(C)测量角度(θ)的电容式传感器的示意图．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，于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度(θ)的变化情况．下列图象中，最能正确反映角度(θ)与电容(C)之间关系的是()7．某电容器上标有“1.5 μF,9 V”的字样，则()A．该电容器所带电荷量不能超过1.5×10－6 CB．该电容器所加电压不能超过9 VC．该电容器击穿电压为9 VD．当给该电容器加4.5 V的电压时，它的电容值变为0.75 μF 8．如图所示，平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带电荷量＋Q，板间电场内有一固定点P.若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法正确的是()A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低9．如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态．若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是() A．液滴将向下加速运动B．M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小C．M点的电场强度变小了D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同二、计算题10．水平放置的平行板电容器的电容为C，板间距离为d，极板足够长，当其带电荷量为Q时，沿两板中央水平射入的带电荷量为q的微粒恰好做匀速直线运动．若使电容器电量增大一倍，则该带电微粒落到某一极板上所需时间为多少？11．如图所示，一平行板电容器接在U＝12 V的直流电源上，电容C＝3.0×10－10 F，两极板间距离d＝1.20×10－3m，取g＝10 m/s2，求：(1)该电容器所带电量．(2)若板间有一带电微粒，其质量为m＝2.0×10－3 kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？12．如图所示，水平放置的A、B两平行板相距h，有一质量为m，带电量为q的小球在B板之下H处以初速度v0竖直向上进入两板间，小球恰好能打到A板，求A、B板间的电势差．1.解析：选A.电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A 正确；电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B 错；电容器的电容由电容器结构决定，不随带电量的变化而变化，C错；C ＝Q U ＝ΔQΔU可求电容器的电容，D 错．2.解析：选B.电容是描述电容器储存电荷特性的物理量，仅由电容器本身决定，对于给定的电容器，其电容C 的大小与电荷量Q 、电压U 均无关．3.解析：选A.保持S 不变，增大d ，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，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 ，电容器电容变小，由Q ＝CU 可以判断极板间电势差变大，选项C 、D 错误．4.解析：选AD.保持S 闭合，则电容器两极间的电压不变，由E ＝Ud 可知，当A 板向B 板靠近时，E 增大，θ增大，A 正确，B 错误；断开S ，则两板带电荷量不变，则Q ＝CU ＝εr SU 4πkd ＝εr S4πkE 可知，将A 板向B 板靠近，并不改变板间电场强度，故Q 不变，D 正确，C 错误．5.解析：设金属片的原距离为d ，金属片被按下Δd 时电容变化ΔC ＝0.25 pF ， 此时金属片间距为(d －Δd )，则C 1＝εS d ，C 2＝εSd －Δd.ΔC ＝C 2－C 1＝εS (1d －Δd －1d)，代入数据得Δd ＝0.15 mm. 答案：0.15 mm1.解析：选A.由ΔQ ＝C ·ΔU ＝30×10－6×1 C ＝3×10－5C ，A 对；由U ＝Q C ＝130×10－6V ＝3.3×104V ，电容器被击穿 ，B 错；击穿电压为400 V 表示能承受的最大电压为400 V ，最大电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×400 C ＝1.2×10－2C ，C 、D 错．2.解析：选B.由于电容与电容器上带电荷量和电势差大小无关，所以可根据电容的定义式推导出：C ＝ΔQΔU.因此电容C ＝4.0×10－720F ＝2.0×10－8 F.3.解析：选C.平行板电容器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 .4.解析：选BD.板距增大，由于板间电压不变，则E ＝Ud变小，所以电场力变小，电荷向下加速，A 错B 对；由平行板电容公式可知，板间增大C 变小，则Q ＝CU 变小，电容器放电，C 错D 对．5.解析：选AC.类似于平行板电容器的结构，导体芯柱和导电液体构成电容器的两电极，导体芯柱的绝缘层就是两极间的电介质，其厚度d 相当于两平板间的距离，所以厚度d 越大，电容器的电容越小．导电液体深度h 越大，则S 越大，C 越大，C 增大时就表明h 变大．故A 、C 正确．6.解析：选B.两极板正对面积S ＝12(π－θ)R 2，则S ∝(π－θ) 又因为C ∝S ，所以C ∝(π－θ)令C ＝k (π－θ) ∴θ＝π－Ck(k 为常数) 所以B 正确．7.解析：选B.该标示值为电容器电容和能允许加的最大电压．加在该电容器上的电压超过9 V 就会击穿它．能够给它充的最大电荷量为Q ＝CU m ＝1.5 ×10－6×9 C ＝1.35×10－5C.电容器电容与所加电压无关，因此当给电容器加4.5 V 的电压时，其电容值仍为1.5 μF.故B 正确．8.解析：选AC.A 板下移，电荷密度不变，场强不变，又因P 与B 板距离不变，由U P ＝Ed 知P 点电势不变，A 对，B 错，B 板上移，场强同样不变，但P 与B 板距离减小，故电势降低C 对，D 错．9.解析：选BD.当将a 向下平移时，板间场强增大，则液滴所受电场力增大，液滴将向上加速运动，A 、C 错误．由于b 板接地且b 与M 间距未变，由U ＝Ed 可知M 点电势将升高，液滴的电势能将减小，B 正确．由于前后两种情况a 与b 板间电势差不变，所以将液滴从a 板移到b 板电场力做功相同，D 正确．10.解析：利用平衡条件得mg ＝qE ＝qQCd .根据运动学公式有d 2＝at 22，由牛顿第二定律得，qE ′－mg ＝ma ，又E ′＝2Q Cd ，解得t ＝dg.答案： dg11.解析：(1)由公式C ＝Q U 得 Q ＝CU ＝3.0×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C.(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而E ＝Ud解得q ＝mgd U ＝2.0×10－3×10×1.20×10－312C ＝2.0×10－6 C微粒带负电荷． 答案：(1)3.6×10－9 C (2)2.0×10－6 C 负电荷 12.解析：如果电场力做正功，由动能定理得 qU －mg (h ＋H )＝0－m v 20/2，解得U ＝m [2g (h ＋H )－v 20]2q，如果电场力做负功， 则有－qU －mg (h ＋H )＝0－m v 20/2，解得U ＝m [v 20－2g (h ＋H )]2q.答案：见解析。
电容
1.电容器起了什么作用？ 储存电荷 2水杯存水的本领由什么来决定? 容器的容积（本身） 3如何表征大容器的储水本领大呢?
水深H 水体积V 两极板间电势差U 每个极板带电量Q 电容C
水量/深度
容器的截面积S
4电容器储存电荷的本领如何表示呢？
S = V/H
Q C U
二.电容 C
1.定义： 电容器所带电量与极板间电势差的比值
一、电容器
1、结构：
任何两个彼此绝缘（电介质）
又相隔很近的导体（两极板）.
思考1：相邻两同学是否构成电容器？ （构成，中间空气绝缘，人是导体且靠很近 ） 思考2：两个平行金属板夹上一层绝缘物质能否构成一个电容器？ （构成: 金属板是导体，绝缘物质是电介质，这种电容器叫平 行板电容器---最简单、最常见的电容器 ）
---每个极板电量的绝对值 ---两板间的电势差—电压
Q
Q 2.定义式： C U
探究：你能作出Q----U的关系图 吗？还能如何求斜率？
Q Q C U U
△Q △U
3．单位
1F 10 F 10 pF
6 12
O
U
4．物理意义 表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量 5．决定因素 与Q,U无关，由电容器本身决定。
2、电容器的充、放电
（1）充电：
两极板带上等量异种电（正带正）
荷——存储电场能
电流方向： 源正到器正极
（2）放电
充了电的电容器两板用导线相连，正、负 电荷中和-----电场能转化其它形式的能 。
电流方向：
器正极到负极
注意：极板间无电子通过！
3.电容器的带电量 指任意一个极板所带的电荷量Q的绝对值
思考与讨论
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3、平行板电容器充电后，与电池两极断开 连接，当两极板间的距离减小时（AD ）
A．电容器的电容C变大 B．电容器极板的带电量Q变大 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
课堂练兵
4、如图所示、把一个平行板电容器与一个静电计
相连后，给电容器带上一定电荷量，静电计指针的
(1) C的变化看d、S、
C S 4kd
(2) Q、U的变化看定义式 C Q
U
(3) E的变化看U、d
EU d
本章结束
Ａ 向上运动； 受力平衡
Ｂ 向下运动；
F=qE
Ｃ 向左运动；
mg
Ｄ 向右运动。
6、如图所示，平行板电容器两极板间电
压恒定，带电的油滴在极板间静止，断
开开关后，再将极板间距离增大些，则
油滴运动将 [ B ]
A．向上运动
B．仍然静止 C．向容器的变化分析
分析方法：先判断是Q不变，还是U不变
偏转指示出的电容器两板间的电势差，现保持极板
Ｍ不动，而要使静电计指针的偏角增大，可采用的
办法是 （ B C ）
Ａ、Ｎ板向右移一些；
ＮＭ
Ｂ、Ｎ板向左移一些；
Ｃ、Ｎ板向上移一些；
Ｄ、在MＮ板间插入电 介质；
课堂练兵
5、平行板电容器两板间电压恒定，带电的油滴在两 板间静止，如图所示，若将板间的距离增大一些， 则油滴的运动将（ B ）