物理鲁科版选修3-1课后集训：第2章第4节电容器电容含解析

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物理沪科版选修3-1课后训练：2-4 电容器电容含解析

2.4 电容器电容练习1．下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些()。

A．使两极板靠近些B．增大两极板的正对面积C．把两极板的距离拉开些D．在两极板间放入云母2．对于给定的电容器，其电容C、电荷量Q、电压U之间关系正确的是下图中的()。

3. 如下图所示，电源A的电压为6 V，电源B的电压为8 V，当开关S从A转到B时(电容器的电容为2 μF)，通过电流计的电荷量为()。

A．4×10－6 C B．12×10－6 CC．16×10－6 C D．28×10－6 C4. 如图所示，电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是()。

A．两板间距离增大B．两板间距离减小C．两板正对面积减小D．两板正对面积增大5. 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，如下图所示。

以E表示两极板间的场强，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，将正极板移到图中虚线所示的位置，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6. 如图所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两块金属板带上等量的异种电荷，则：(1)当向两板间插入电介质时，静电计指针张角变________；(2)当两板间距离增大时，静电计指针张角变________；(3)当两板互相平行地错开时，静电计指针张角变________。

7．如图所示，在平行板电容器间悬挂一质量为m、带电荷量为Q的小球，当给电容器充上nQ的电荷量后，小球在图示位置保持平衡，设电容器两极板间的距离为d，试求：(1)电容器的电容；(2)电容器两极板间的电压。

(n≫1)8. 如下图所示，A、B为不带电平行金属板，间距为d，构成的电容器电容为C。

质量为m、电荷量为q的带电液滴一滴一滴由A板上小孔以v0初速射向B板。

【教育资料】山东科技版物理选修3-1第二章电势能与电势差第4节电容器电容(学案)学习精品

一. 教学内容：第4节电容器电容（一）基础知识1. 电容器（1）平行板电容器：在两个正对的平行板中间夹一层绝缘介质，就组成一个最简单的电容器。

实际上，任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，都可以看成是一个电容器。

（2）电容器的工作基础：①充电：使电容器带电的过程称为充电，充电后两板带等量异种电荷，电容器储存了电场能。

②放电：使充电后的电容器失去电荷叫放电。

（3）电容器的带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。

2. 电容（1）定义：电容器所带电荷量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。

公式：UQ C =。

（2）物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，数值上等于使两极间的电势差为1V 时电容器所带的电荷量。

单位：法，符号F ，还有微法（F μ）和皮法（pF ）。

关系：pF 10F 10F 1126=μ=。

（3）电容器的电容仅由电容器的结构决定，与所带电荷量Q 或所加电压U 无关。

3. 常见电容器常见电容器按导体极板间所用的电介质的不同来分类，有空气电容器、云母电容器、纸质电容器、陶瓷电容器、涤纶电容器、电解电容器等。

按电容器的电容是否可变来分类，有可变电容器、固定电容器等。

4. 电容器的应用（1）用于照相机的电子闪光灯中。

（2）利用电容测水位。

（3）用于高能物理实验或工程中。

（4）驻极体话筒。

（二）方法点拨1. 电容的定义式UQ C =的正确理解关于电容的定义式利用了比值定义法，看起来好象C 由Q 和U 来决定，其实C 与Q 和U 无关。

C 的大小是由电容器本身的结构决定的，只是比值UQ 可以来量度电容器的电容。

即使电容器不带电，电容器的容纳电荷的本领也不变，其电容仍为C 。

2. 关于电容器的充电、放电（1）充电过程：如下图所示，原来不带电的电容器与电源连接后，有逆时针方向的电流，使电容器上板带正电。

下板带负电，且电荷量越来越大。

电压也越来越高，已充电的电容器相当于一个电源，这样电路中的总电压C U U U -=电越来越小。

鲁科版物理选修3-1课本习题第一、二章答案

第一章静电场第1节静电现象及微观解释课本习题1．D2．B3．解答：可以是A 、B 都带电，A 、B 带异种电荷相互吸引；也可以只有A 或B 带电，带电小球由于静电感应吸引轻小物体。

说明：该题答案并不唯一，可鼓励同学们发表自己的看法，再由同学们或教师归纳总结。

同时可复习静电力的相互作用规律。

4 解答：能。

先将丝绸和玻璃棒相互摩擦过的地方充分接触，然后再分别将两者用验电器检验是否带电。

由于两者带的是异种电荷，充分接触时，两者所带的电荷会被部分或全部中和，从而使验电器的金属箔的张开幅度减小或完全闭合。

5．解答：小球a 向左摆动，接触金属球b 后迅速弹开。

当绝缘金属球b 带上电荷后，由于静电感应，会使小球口靠近b 的一侧带上与b 的电性相反的电荷，而远离a 的一侧带上与b 的电性相同的电荷，虽然口的两侧所带的电荷电量相同，但由于它们离球b 的距离不一样，因此a 、b 两球表现为相互吸引，从而使小球a 向左摆动。

当两球接触后，整个a 球带上了与b 球的电性相同的电荷，因而两球相互排斥。

说明：本题要注意解释何为绝缘金属球，要与绝缘体相区别。

6．解答：如果让一个金属球带上正电荷，它的质量是减少的，因为它失去了电子；如果让它带上负电荷，它的质量是增加的，因为它得到了电子。

说明：教师应说明减少或增加的质量非常小，在一般情况下可忽略不计。

7．解答：(1)由于静电感应。

(2)可在传送带上镀银或增加空气湿度。

第2节静电力库仑定律课本习题1．解答：由库仑定律得，它们之间的静电力变为3F ；由库仑定律得，它们之间的静电力变为F /9。

2．解答：氢原子核对核外电子的静电引力提供电子做匀速圆周速动的向心力。

静电力大小22re k F = 由匀速圆周运动规律得r v m F 2= 所以rv m r e k 222= 从上式可得速率所以周期krm e r v r T ππ22== 3．解答：如下右图所示，对右边小球进行受力分析，它受重力G 、静电力F 1、细线拉力F 2。

2020-2021学年鲁科版选修3-1 2.4 电容器电容课件(24张)

C＝QU与 C＝4πεSkd的比较
内容公式
C＝QU
C＝4πεSkd
公式特点
定义式
决定式
对某电容器 Q∝U，平行板电容器，C∝ε，C
ห้องสมุดไป่ตู้意义
但UQ＝C 不变，反 ∝S，C∝1d，反映了影响
映容纳电荷本领
电容大小的因素
联电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结系构(如平行板电容器的ε、S、d等因素)来决定
[解析] S 接通时，两极板间电压不变，减小两极板间距由 E＝Ud 知 E 增大，故 A 错。由 C＝4πεSkd知，插入介质 C 增大，又因 Q＝CU 知 Q 增大，故 B 项正确。S 断开后，电荷量 Q 不变，板间距减小时电容 C 增大，由 C＝QU知，电势差 U 减小，故选项 C 错误。插入介质 C 增大，U 减小，故选项 D 错误。
以上两种情况，可统一分析方法为： ①确定不变量 U 或 Q； ②由公式 C＝4πεSkd确定电容的变化； ③由 C＝QU的关系判定 Q 或 U 的变化； ④从 E＝Ud 确定电容器极板间场强的变化。
[名师点睛] 关于平行板电容器问题分析的“二三一”： (1)区分两种情况，是 U 不变还是 Q 不变； (2)活用三个公式，电容的定义式 C＝QU、决定式 C＝4πεSkd及 E＝Ud ； (3)记住一个结论，当 Q 不变而仅改变 d 时，E 不变。
第4节电容器电容
我们用量筒等量具来储存水
有没有什么东西用来储存电荷？
电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器结构：两个彼此绝缘又相隔很近的导体最简单的电容器：两块彼此绝缘的平行金属板
一、电容器 1．定义：
电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器。 2．构成任意两个彼此绝缘而又相隔很近的导体组成。两块彼此绝缘的平行金属板构成一类最简单的电容器，叫平行板电容器。 3．功能和作用储存电荷和电能。

物理鲁科版选修3-1课后集训：第2章第4节电容器电容 Word版含解析

课后集训基础达标1.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 ，电荷量为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 变小解析：由于电容器和电源保持连接，所以电压不变.由C =kdSr π4ε可得：d 变小，C 变大.再由Q =CU 可知Q 变大.再由U =Ed 可得E 变大. 答案：AB2.平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板间的正对面积逐渐增大，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.极板上电荷量保持不变解析：电容器充电后再断开开关，其所带电荷量Q 不变，由C =kdSr π4ε可知，S 增大时，C变大.又因U =CQ ，所以U 变小.对于场强E ，由于E =d U，所以E 变小.答案：AD3.如图2-4-4所示的实验装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏的静电计相接，极板B 接地.若极板B 向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（）A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间接电压变小D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大解析：静电计指针的变化表征了电容器两极板电势差的变化.在保持电容器带电荷量Q 不变的条件下，若极板B 稍向上移动一点，则电容器的电容C 变小，两极板间电势差U =CQ 变大.答案：D图2-4-4图2-4-54.如图2-4-5中的电容器C 两板间有一负电荷q 静止，能使q 向上运动的措施是（） A.两板间距离增大 B.两板间距离减小 C.两板正对面积减小 D.两板正对面积增大解析：开始时电荷受重力和电场力平衡，要使电荷向上运动，则要增大电场力，即要使场强E 增大.由于电容器始终跟电源两极相连，所以电容器两极板间的电势差不变，所以，当d 减小时，由E =dU可知E 增大，故选B. 答案：B5.图2-4-6所示是一个由电池、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（）图2-4-6A.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：由题知电容器两板间电压恒定，设已充电荷量为Q ，当两板间距离增大时，电容C 变小，由Q =CU 可知带电荷量Q 将减小，必然有一部分正电荷通过电阻R 回流. 答案：BC6.如图2-4-7所示，水平放置的平行板间的匀强电场正中间的P 点有一个带电微粒正好处于静止状态，如果将平行带电板改为竖直放置，带电微粒的运动将是（）图2-4-7A.将继续保持静止状态B.从P 点开始做自由落体运动C.从P 点开始做平抛运动D.从P 点开始做初速度为零、加速度为2g 的匀加速直线运动解析：带电微粒在电场中处于静止状态，表明必须考虑重力的作用，并且有mg =qE ，把平行带电板改为竖直放置，电场强度大小不变，但方向改变，此时带电微粒受的合力F =mg mg qE 2)()(22=+，则产生的加速度a =2g .答案：D7.如图2-4-8所示，静电计的指针和外壳分别与两块平行金属板相连接，使两个金属板带上等量的异种电荷，则：图2-4-8(1)当向两板间插入电介质时，静电计指针张角变_______； (2)当两板间距离增大时，静电计指针张角变_______； (3)当两板互相平行地错开时，静电计指针张角变_______. 解析：带电荷量Q 不变，由C =kdSπ4ε判断各量变化对电容的影响，再判断电压的变化，从而判断指针张角的变化. 答案：小大大综合运用图2-4-98.如图2-4-9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 的电流解析：充电后电容器的上板A 带正电，不断开电源增大两板间距，U 不变，d 增大.由C =kdSπ4ε知，电容C 减小.由Q ＝CU 知极板所带电荷量减少.由E =dU知两极板间场强减小.场强减小会使电荷q 受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q 向下加速运动.极板所带电荷量减小，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b 到a 的电流. 答案：BD9.如图2-4-10所示是一种通过测量电容器电容的变化，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中正确的是（）图2-4-10A.该仪器中电容的两个电极分别是芯柱和导电液体B.芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器的电容越大C.如果指示器显示出电容增大了，则说明电容器中液面升高了D.如果指示器显示出电容减小了，则说明电容器中液面升高了解析：类似于平行板电容器的结构，导线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯的绝缘层就是极板间的电介质，其厚度d 相当于两平行板间的距离，进入液体深度h 相当于两平行板的相对面积（且h 越大，则S 越大）；所以d 大时C 就小，若C 大时就表明h 大，本题正确选项是AC. 答案：AC10.如图2-4-11所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电粒子P 位于两板间恰好平衡.现用外力将 P 固定住，然后固定导线各接点，使两板均转过α角，如图中虚线所示，再撤去外力，则P 在两板间（）图2-4-11A.保持静止B.做匀加速直线运动C.向右下方运动D.不知α角的值无法确定P 的运动状态解析：电容器两板均转动后，其电场强度不变但方向改变了，所以带电粒子受到的电场力和重力不再是一对平衡力.电场力和重力的合力为恒力，所以带电粒子做匀加速直线运动. 答案：B11.（经典回放）两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图2-4-12所示，接通开关S ，电源即给电容器充电（）图2-4-12A.保持S 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S 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介质，则两极板间的电势差增大解析：场强E =dU，则S 接通，U 不变，d 减小时，E 增大，A 错.S 接通，板间插入介质时，C 增大，据Q =CU 知，Q 增大，B 对.S 断开，电荷量Q 不变，d 减小时，C 增大，则U 减小，C 对.S 断开，板间插入介质时，C 增大，据U =CQ知，U 减小，D 错. 答案：BC拓展探究12.如图2-4-13所示，水平放置的两平行金属板A 、B 相距d ，电容为C ，开始两板均不带电，A 板接地且中央有孔.现将带电荷量q 、质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h 高处无初速度地滴下，落向B 板后电荷全部传给B 板.图2-4-13(1)第几滴液滴在A 、B 间做匀速直线运动? (2)能够到达B 板的液滴不会超过多少滴？解析：（1）当电荷量为q 的液滴在B 板上时，电容器两极板电荷量增加，由U =CnqC Q =可知，两板电压也增加，电场强度E =dU增加，当带电油滴做匀速运动时，由平衡条件： qE =mg 、E =d U 、所以nq =Cd q m g 、所以n =2qCdm g 第n +1个带电液滴下落的运动为匀速运动.（2）当能够到达B 板的液滴增多时，电容器带电荷量Q 增大，两板间电势差增大，当带电液滴到达B 板的速度恰好为零时油滴在OB 间往复运动，由动能定理 qU ′=mg (h +d )、Cqn q'=mg (h +d )、所以n ′=2)(q d h mgC +.答案：(1)n+1 (2) 2)(q d h m gC +。

2018-2019学年鲁科版选修3-1第二章第4节电容器电容课件(42张)

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第2章电势能与电势差
解析：选 C．电容器充电后再断开 S，电容器所带电荷量 Q 不变；由 C∝εdS可知，d 增大时，C 变小，又 C＝UQ，所以 U 变大；对于场强 E，由于 E＝Ud ，U＝QC＝4πεkSdQ，所以 E＝Ud ＝4πεkSQ，故 d 增大时，E 不变．选项 C 正确．
第2章电势能与电势差
2．(1)平行板电容器间的电场是匀强电场．( √ ) (2)C＝4πεSkd是电容器的决定式，适用于一切电容器．( × ) (3)平行板电容器若与电源相连，则带电荷量不变．( × )
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第2章电势能与电势差
三、常见电容器及其构造和应用 1．电容器的分类 (1)按电介质分：空气电容器、云母电容器、纸质电容器、 _陶__瓷__电__容__器___、涤纶电容器、__电__解__电__容__器__等． (2)按电容是否可变分：_可__变__电__容__器___和__固__定__电__容__器__等．
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第2章电势能与电势差
二、平行板电容器的电容 1．决定电容的因素：平行板电容器的电容 C 与正对面积 S 成 _正__比___，与极板间的距离 d 成__反__比__，与极板之间电介质的介电常数 ε 成_正__比___． 2．计算式：C＝4πεSkd. 真空中时：C＝4πSkd.
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第2章电势能与电势差
平行板电容器的动态分析 1．平行板电容器的电容 (1)电容的决定因素平行板电容器的电容 C 跟介质的介电常数 ε 成正比，跟正对面积 S 成正比，跟极板间距离 d 成反比． (2)平行板电容器电容的决定式：C＝4πεSkd(其中 k 是静电力常量)．
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第2章电势能与电势差

鲁科版物理选修3-1第2章第4节电容器电容课件

A
B
C
D
CD [电容器的电容是由电容器本身属性决定的，与电容器所带电荷量 Q 的大小和两极板间的电势差 U 的大小无关，不能认为 C 与 Q 成正比，与 U 成反比，故选项 D 正确，A、B 错误。而 C 图表示电容器所带电荷量与极板间的电势差成正比，其比值即电容器的电容，故选项 C 正确。]
(4)用 E＝Ud 或 E∝QS分析电容器两极板间场强的变化，或根据电容器带电荷量 Q 的变化分析回路中的电流方向。
[跟进训练] 2.(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差 U，现使 B 板带正电，则下列判断正确的是( ) A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大 B．将 A 板稍微上移，静电计指针张角变大 C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D．若将 A 板拿走，则静电计指针张角变为零
d
充电后与电源断开 Q 不变 S
因变量
E＝Ud ，d 变大，E 变小； E＝4πεkSQ，S 变大，E 变小；S
d 变小，E 变大
变小，E 变大
Q＝4πεSkdU，d 变大，Q 变 U＝4πεSkdQ，S 变大，U 变小；
小；d 变小，Q 变大
S 变小，U 变大
【例 2】 (多选)两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示。接通开关 S，电源给电容器充电( )
课堂小结 1 个容器——电容器 2 个公式——电容的定义式和决定式 2 种分析——U 不变和 Q 不变的动态分析
知识脉络
当堂达标固双击
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＝QU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

2.4 电容器电容 —鲁科版高中物理选修3-1作业

第4节电容器电容作业1．下列关于电容器和电容的说法中，错误的是 ( )A．根据C＝QU可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B．对于确定的电容器，其带电荷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)，它所带的电荷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，其大小与加在两极板上的电压无关2．对于给定的电容器，如图的反映其电容C、电量Q、电压U之间关系的图中不正确的是( )3．有一已充电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-4 C,则其电压减小为原来的,由此可知()A.电容器原来带的电荷量为9×10-4 CB.电容器原来带的电荷量为4.5×10-4 CC.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的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 C5．(多选)C ＝Q U 和C ＝εS 4πkd是两个电容器电容的公式．关于它们的说法，正确的是( ) A ．从C ＝Q U可以看出，电容的大小取决于其所带电荷量和电压 B ．从C ＝εS 4πkd可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位置关系C ．它们都适用于各种电容器D ．C ＝Q U 是适用于各种电容器的定义式，C ＝εS 4πkd是只适用于平行板电容器的决定式6．如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,这时电容器的电荷量为Q ,P 是电容器内一点,电容器的上极板与大地相连,下列说法正确的是( )A.若将电容器的上极板左移一点,则两板间电场强度减小B.若将电容器的下极板上移一点,则P 点的电势升高C.若将电容器的下极板上移一点,则两板间电势差增大D.若将电容器的下极板上移一点,则两板间电势差减小7．如图所示，平行板电容器的两极板A 、B 与电池两极相接，一个带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，那么( )A ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近时，θ减小B ．保持开关S 闭合，带正电的A 板向B 板靠近时，θ不变C ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近时，θ增大D ．开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ不变8.传感器是一种采集信息的重要元件，如图所示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，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，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，电容不变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9．如图所示，平行板电容器与电压为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。

2013高二物理鲁科版选修3-1第1部分第2章第4节《电容器电容》随堂基础巩固

[随堂基础巩固]1．电容器是一种常用的电子元件。

对电容器认识正确的是( )A ．电容器的电容表示其储存电荷的能力B ．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D ．电容的常用单位有μF 和pF,1 μF ＝103 pF解析：C ＝Q U 是电容的定义式，不是决定式，故C 与Q 、U 无关，B 、C 错。

1 μF ＝106 pF ，D 错。

电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量，A 选项正确。

答案：A2．如图2－4－4所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S 。

当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q 、电容C 、两极板间电势差U 、电容器两极板间场强E 的变化情况是( )图2－4－4 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：电容器充电后再断开S ，其所带电荷量Q 不变，由C ∝εS d 可知，d 增大时，C 变小，又C ＝Q U ，所以U 变大；对于场强E ，由于E ＝U d ，U ＝Q C ∝dQ εS ，所以E ＝U d ∝Q εS，故d 增大时，E 不变。

选项C 正确。

答案：C3．2011年3月11日，由于地震和海啸造成核电站水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术。

如图2－4－5所示是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面图2－4－5 套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，以下说法中正确的是( )A．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，液面必升高B．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必升高C．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低D．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必降低解析：该仪器类似于平行板电容器，且芯柱进入液体深度h越大，相当于两平行板的正对面积越大，电容越大。

高中物理(鲁科版)选修3-1同步练习第2章电势能与电势差第4节电容器电容含答案

[随堂检测]1．(多选)关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是( ) A ．两极板上一定带异种电荷 B ．两极板所带的电荷量一定相等 C ．充上的电量越多，其电容就越大D ．充上的电量越多，两极板间的电势差就越大解析：选ABD ．给电容器充电，电容器两极板分别带上等量异种电荷，A 、B 正确；电容器的电容大小取决于它的结构，与所带电荷量的多少无关，C 错误；根据U ＝QC ，电容器的电荷量越大，两极板间的电势差越大，D 正确．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5.0×10－2 FD ．该电容器的电量变化量为0.20 C解析：选B ．由Q ＝CU 知，U 降低，Q 减小，故为放电过程，A 错，B 对；由C ＝QU ＝0.240F ＝5×10－3 F ，可知C 错；ΔQ ＝C ΔU ＝5×10－3×4 C ＝0.02 C ，D 错． 3．(多选)(2018·厦门月考)如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是( )A ．A 板与静电计的指针带的是异种电荷B ．甲图中将B 板上移，静电计的指针偏角增大C ．乙图中将B 板左移，静电计的指针偏角不变D ．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小解析：选BD ．静电计指针与A 板连为一个导体，带电性质相同，A 错误；根据C ＝εS4πkd ，C ＝QU ，B 板上移，S 减小，C 减小，Q 不变，U 增大，B 正确；B 板左移，d 增大，C 减小，U 增大，C 错误；插入电介质，ε增大，电容C 增大，U 减小，D 正确．4．根据电容器的定义式C ＝Q /U 可知( ) A ．电容器所带电荷量越多，电容越大 B ．电容器的两极板间电势差越大，电容越大C ．电容器的电容与其带电荷量成正比，与两极板间的电势差成反比D ．电容器的电容不随带电荷量及两极板间的电势差的变化而变化答案：D[课时作业]一、单项选择题1．下列关于电容的说法正确的是( ) A ．电容器简称电容B ．电容器A 的电容比B 的大，说明A 带的电荷量比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 ＝QU 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解析：选C ．电容器和电容是两个不同的概念，选项A 错误；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，选项B 错误；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压、电容器的体积等无关，选项D 错误．通过本题，我们对公式C ＝QU有了进一步的理解，电容器的电容只由电容器本身决定．2．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是( ) A ．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B ．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C ．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D ．电容的常用单位有μF 和pF ，1 μF ＝103 pF解析：选A ．电容是表示电容器储存电荷的能力，选项A 正确；电容C ＝QU 是电容的定义式，不是决定式，故C 与Q 、U 无关，选项B 、C 错误；1 μF ＝106 pF ，选项D 错误．3．(2016·高考全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上．若将云母介质移出，则电容器( )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解析：选D ．电容器电容C ＝εS 4πkd ，云母介质移出，ε减小，C 减小；又C ＝QU ，电源恒压，U 一定，C 减小，故Q 减小；电场强度E ＝Ud，故E 不变，选项D 正确．4．一个平行板电容器，在充入一定电量后与电源断开，电容器的带电量为Q ，两极板间的电压为U ，电容为C ，两极板间的距离为d ，在电容器的电介质、两极板正对面积不变的前提下，下列图象正确的是( )解析：选B ．充入一定电量后与电源断开，电容器的带电量为Q 不变，A 错误；电量不变，电容器极板间的场强不变，所以E ＝U d 不变，B 正确；由公式C ＝εS4πkd 知，电容与d成反比，C 、D 错误．5．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：选C ．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． 6．如图所示是一个平行板电容器，其电容为C ，带电荷量为Q ，板间距离为d ，上极板带正电荷．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 ．qQl 2CdD ．qCl 2Qd解析：选C ．根据U ＝Q C ，E ＝U d 可得E ＝QCd ，所以，A →B 电场力做功，W ＝qEl sin 30°＝qQl2Cd. 7.M 、N 两金属板竖直放置，使其带电后与电源断开，悬挂其中的带电小球P (如图)偏离竖直方向．设P 球始终不与金属板接触，下列会使OP 悬线与竖直方向的夹角增大的措施是( )A ．保持板间间距不变，将M 、N 板一起向右平移B ．保持N 板不动，将M 板缓慢向右平移少许C ．保持M 板不动，将N 板缓慢向右平移少许D ．保持M 板不动，将N 板缓慢向下平移少许解析：选D ．使OP 悬线与竖直方向的夹角增大即增大小球的受力，使板间的场强变大即可．A 选项中保持板间间距不变，将M 、N 板一起平移，电势差不变，OP 与竖直方向的夹角不变，A 错误；B 、C 选项中，保持N 板不动，将M 板缓慢向右平移或保持M 板不动，将N 板缓慢向右平移，板间距离变化，由于电荷量和板的面积都不变，由电容的决定式C ＝εS 、电容的定义式C ＝Q U 和场强公式E ＝U d ，得E ＝4πkQ ，则知板间场强不变，OP 悬线与竖直方向的夹角均不变，故B 、C 错误；保持M 板不动，将N 板缓慢向下平移时，由于S 减小，所以由E ＝4πkQ εS 知场强增大，小球所受的电场力增大，OP 悬线与竖直方向的夹角增大．故D 正确．二、多项选择题8．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：选BC ．由C ＝ΔQ ΔU 得C ＝3×10－62U 3＝Q U，解得Q ＝4.5×10－6 C ，故B 正确；当U 1＝5 V 时，C 1＝Q U 1＝4.5×10－65 F ＝0.9 μF ；当U 2＝ 5×10－7 V 时，C 2＝Q U 2＝4.5×10－65×10－7 F ＝9F ．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．9．一个空气平行板电容器，极板间距离为d ，正对面积为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 ．将电压变为U2B ．将带的电荷量变为2QC ．将极板正对面积变为2SD ．将两极板间充满介电常数为2的电介质解析：选CD ．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 ＝εS可知选项C 、D 正确．10．如图所示是一个由电池、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．一带电液滴悬浮在两板间P 点不动，下列说法不正确的是( )A ．带电液滴可能带正电B ．增大两极板距离的过程中，电阻R 中有从a 到b 的电流，电容器中负电荷从B 到AC ．断开S ，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D ．断开S ，减小两极板距离过程中，液滴静止不动解析：选ABC ．带电液滴悬浮在两板间P 点不动，说明所受电场力和重力平衡，即电场力竖直向上，故液滴带负电，故A 错．增大两极板距离的过程中，由C ＝εS4πkd 电容变小，由于两极板与电源相连，两端电压不变，Q ＝CU ，极板上的带电量将变小，故放电电流从a 到b ，但是，电荷不能通过电容器，故B 错．断开S ，电容器的带电量不变，减小两极板正对面积的过程中，由C ＝εS4πkd 电容变小，由公式Q ＝CU ，可知两端电压增大，电场强度E＝Ud 增大，故向上的电场力增大，故液滴将加速向上运动，故C 错．断开S ，电容器的带电量不变，减小两极板距离过程中，由C ＝εS4πkd 电容变大，Q ＝CU ，两式联立得到电场强度不变，故液滴静止不动，故D 对．三、非选择题11．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．(1)本实验过程使用的实验方法是_____________________________． (2)实验过程中进行如下操作：使电容器带电后与电源断开．如要研究电容C 和两板间间距d 的关系，应保持_________不变，改变_____________；看到的现象是______________________________．答案：(1)控制变量法 (2)两极板间正对面积和电介质两板间间距d 静电计指针张角有变化12．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 ＝3.0×10－10F ，两极板间距离d ＝1.20×10－3 m, 取g ＝10 m/s 2，求：(1)该电容器所带电荷量．(2)若极板间有一带电微粒，其质量为m ＝2.0×10－3 kg ，恰在极板间处于静止状态，则微粒带电荷量多少？带何种电荷？解析：(1)由公式C ＝Q U 得Q ＝CU ＝3×10－10×12 C ＝3.6×10－9 C ．(2)若带电微粒恰在极板间静止，则qE ＝mg ，而E ＝U d ，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13．(2018·河南洛阳高二期中)如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O 点．先给电容器缓慢充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q 和－Q ，此时悬线与竖直方向的夹角为π6.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π3，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．解析：设电容器电容为C ，第一次充电后两极板之间的电压为：U ＝QC两极板之间电场的场强为：E ＝Ud，式中d 为两极板间的距离按题意，当小球偏转角θ1＝π6时，小球处于平衡位置．设小球质量为m ，所带电荷量为q ，则有F cos θ1＝mg ，F sin θ1＝qE 式中F 为此时悬线的张力．联立以上各式得tan θ1＝qQmgCd设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ ，此时小球偏转角θ2＝ π3，则tan θ2＝q (Q ＋ΔQ )mgCd由以上两式得：tan θ1tan θ2＝QQ ＋ΔQ代入数据解得ΔQ ＝2Q 答案：2Q。

高二物理选修3-1 第2章第4节电容器电容知能演练含

1．下列关于电容器的叙述正确的是( )A ．电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器B ．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C ．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的绝对值D ．电容器充电过程是将其他形式的能转变成电容器的电能并储存起来；电容器放电过程，是将电容器储存的电能转化为其他形式的能解析：选BCD.电容器是任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体组成的能够储存电荷和电能的装置，与导体是否带电无关．A 错误，B 正确．电容器所带的电荷量是一个极板上电荷量的绝对值，C 正确．电容器充电时，将其他形式的能转化为电能储存起来，反之，放电过程是将它储存的电能转化为其他形式的能，D 正确．故选BCD.2．(2018·泉州高二检测)对公式C ＝Q U，以下说法正确的是( ) A ．电容器带电荷量越多，电容就增加得越大B ．对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极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，也就没有电容解析：选B.电容器的电容表征了电容器容纳电荷的本领，与带电荷量及两极板间电压无关．而由Q ＝CU 可知当C 一定时，Q 与U 成正比．故选B.3．如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q 、电压U 、电容C 之间相互关系的图象，其中正确的是( )解析：选CD.对于给定电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的带电荷量Q 的大小和两极板间的电压U 的大小无关，不能认为C 与Q 成正比，与U 成反比，D 正确，A 、B 错误．而C 图告诉我们电容器所带电荷量与极板间的电压成正比，其比值即电容器的电容不变，C 正确．故选CD.4．(2018·高考江苏卷)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，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 均减小解析：选B.根据平行板电容器电容公式C ＝εS 4πkd，在两板间插入电介质后，电容C 增大，因电容器所带电荷量Q 不变，由C ＝Q U 可知，U ＝Q C减小，故选B.5．(2018·泉州三校高二测试)如图所示，一个平行板电容器，其电容为C ，所带电荷量为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s ，AB 连线与极板间的夹角为30°，则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )A.qCs QdB.qQs CdC.qCs 2QdD.qQs 2Cd解析：选D.由电容器电容的定义式C ＝Q U ，所以U ＝Q C ，则两板间的电场强度为E ＝Q Cd.试探电荷受到的电场力为F ＝qQ Cd ，所以电场力对试探电荷做的功为W ＝F s 2＝qQs 2Cd.。

鲁科版高中物理选修3-1教学课件：第二章第四节

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1.知道什么是电容器,理解电容的定义式 C= ,并会进行有关的计算。 2.了解常用的电容器构造与分类。 3.了解电容器在日常生活中的应用,了解影响平行板电容器电容的大小的因素。
重点难点:对电容概念和定义式的理解,平行板电容器电容大小的决定因素及平行板电容器两种情况的特征分析。教学建议:电容也是采用比值法定义的,注意体会。电容概念比较抽象,可以采用类比的方法,帮助学生理解。通过电容器的充放电实验、解剖旧电容器观察其构造,分析电容器的应用实例,培养学生的科学研究能力、实验观察能力和抽象思维能力。导入新课:展示多种实物电容器和拆开的老式收音机等电器 , 让学生观看。电容器与我们的日常生活有着密切的联系,收音机、电视机、电风扇等绝大多数电器上都需要用到电容器,并且电容器也有各种不同的类型,它们的外形不同、功能不同、价格也不同,但它们都有储存电荷的本领。但到底什么才叫电容器?电容又是一个怎样的物理量呢?
【答案】A
3.根据电容的定义式 C= ,可知( 比
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)。
A.电容器带的电荷量 Q 越多,它的电容 C 就越大,C 与 Q 成正 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
解答:两极板间的距离 d、正对面积 S 以及极板间物质的介电常数ε。
1.下列关于电容的说法正确的是( )。 A.电压相同的情况下,电容器的电容越大,则带的电荷量越多 B.无论电容器两极板的电荷量如何,它所带的电荷量与电压的比值总是不变的 C.电容器的电容是表示电容升高单位电势差所能容纳电荷量的多少,其大小与加在两极板间的电压有关 D.根据电容的表达式 C=�� 可知,电容器的电容跟电容器所带电荷量成正比,跟其两极板间的电势差成反比

物理鲁科版选修3-1学案：课前预习第2章第4节电容器电容含解析

第4节电容器电容课前预习情景导入在化学实验室里，常用的盛溶液的容器有烧杯等，不同规格的烧杯底面积不同,高度也不同,你是如何理解储存量和储存本领的?若有一个标有50 mL的烧杯,现在盛有20 m L的溶液，那么这个烧杯的容积是多少呢?若没有盛溶液时这个烧杯的容积又是多少呢？在我们物理学中也有一种“容纳”电荷的元件，称为电容,它和我们常用的烧杯有何相似之处？简答：我们是通过烧杯的容积大小来比较它们的储存本领的。

无论烧杯是否盛有溶液，它的容积都是固定不变的。

电容器的电容与烧杯的容积相似，无论电容器两端是否存在电势差，其电容的大小都是固定不变的。

知识预览1。

电容器（1）定义：电路中具有储存_______功能的装置叫做电容器。

（2)带电荷量：电容器的带电荷量指的是每个极板所带电荷量的_______。

（3）电容器的充电:使电容器的两个极板分别带上_________ 电荷的过程叫做充电。

（4）电容器的放电：使电容器两个极板上的电荷_______的过程叫做放电.（5）电场能：电容器充电过程中由电源获得的_______储存在电场中，称为电场能。

电容器充电过程中，其他形式的能转化为_______；放电过程中_______转化为其他形式的能.答案：(1）电荷（2）绝对值（3）等量的异号 (4）中和（5）电能电场能电场能2。

电容（C ）(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 的比值叫做电容器的电容.(2）公式：C = _______（或C =UQ ∆∆）。

（3）物理意义:电容是描述电容器______________大小的物理量，在数值上等于使电容器两极板间的电势差为1 V 所需要带的电荷量.电容C 由电容器_______的构造因素决定，与Q 、U _______.（4）电容的单位是法拉，简称法，符号是F 。

1 F =_______μF =_________pF .答案:(2）UQ （3）容纳电荷本领本身无关（4）106 1012 3.平行板电容器的电容平行板电容器的电容C 跟电介质的相对介电常数εr 成_______,跟正对面积 S 成_______，跟极板间的距离d 成_______。

高中物理 2.4 电容器电容课时作业(含解析)鲁科版选修

电容器电容一、选择题1．下列说法中正确的是( )A ．任何两个靠得很近的导体都构成了电容器，与是否带电无关B ．电容是盛放电荷和电能的仪器，只有带电的容器才能称为电容器C ．电容器所带电荷量为2 C ，说明每个极板所带电荷量均为1 CD ．电容器所带电荷量为2 C ，说明每个极板所带电荷量的绝对值均为2 C解析：选D.两导体靠得很近，且相互绝缘才能是电容器，A 错误；是否是电容器与是否盛放电荷无关，B 错误；电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，C 错误，D 正确．故选D.2．(·佛山高二检测)关于电容器的电容C 、电压U 和所带电荷量Q 之间的关系，以下说法正确的是( )A ．C 由U 确定B ．C 由Q 确定C ．C 一定时，Q 与U 成正比D ．C 一定时，Q 与U 成反比解析：选C.由电容器电容的定义式C ＝Q U可知，当电容C 一定时，电荷量Q 与两极板间的电压U 成正比，则C 正确，D 错误；上面的表达式只能用来表示电容器电容的大小，而不能决定电容器的电容，电容与两极板间的距离、两极板的正对面积和电介质有关，具体的关系式为C ＝εS4πkd，其中ε是介电常数，S 为两极板的正对面积，d 为两极板间的距离，k为静电力常量，则A 、B 错误．故选C.3．(多选)某一电容器标注的是“300 V 5 μF”，则下述说法正确的是( ) A ．该电容器可在300 V 以下电压正常工作 B ．该电容器只能在300 V 电压时正常工作 C ．电压是200 V 时，电容仍是5 μFD ．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连解析：选AC.电容器铭牌上所标注电压表示的是电容器的击穿电压，正常工作时电压不能比这个电压高．故选AC.4．(·武汉高二检测)两个电容器电荷量之比为2∶1，电压之比为1∶2，则它们的电容之比为( )A ．1∶2 ．2∶1 C ．1∶4 D ．4∶1解析：选D.设两个电容器电容分别为C 1、C 2，由C ＝Q U 知，C 1C 2＝Q 1U 2U 1Q 2＝41，故选项D 正确．5．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5.0×10－2F D ．电容器的电荷量变化量为0.20 C解析：选B.由C ＝Q U 得C ＝0.240F ＝5×10－3F ，C 错误．由于电压降低，故Q 减小，为放电过程，A 错误，B 正确．由C ＝ΔQ ΔU得ΔQ ＝C ·ΔU ＝5×10－3×4 C＝2×10－2C ，D 错误．故选B.6．用两节相同的电池给两个电容器C 1和C 2充电，已知C 1<C 2，当达到稳定状态时，两电容器的电势差分别为U 1和U 2，电容器所带电荷量分别为Q 1和Q 2，则( )A ．U 1>U 2B ．U 1<U 2C ．Q 1<Q 2D ．Q 1＝Q 2解析：选C.稳定时两板间的电势差等于充电电压，相同的电池U 1＝U 2，A 、B 错误；又Q ＝CU ，所以电容大的电荷量多，C 正确．故选C.7．(·海口高二期中)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 2Qqd2．k 4Qq d 2C.Qq Cd.2Qq Cd解析：选C.平行板间电压U ＝Q C，所以两板间的场强E ＝U d ＝Q Cd ，电场力大小F ＝qE ＝Qq Cd，故选C.8．如图所示是一个由电池、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 ．电容器的电容变大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：选C.由题知电容器两极板间电压恒定，设已充电荷量为Q ，当两极板距离增大时，电容C 变小，由Q ＝CU ，可知带电荷量Q 将减小，则知电阻R 中有从a 流向b 的电流．故选C.☆9.(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷分别用d 、U 、E 和Q 表示，下列说法正确的是( )A ．保持U 不变，将d 变为原来的两倍，则E 变为原来的一半B ．保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的两倍C ．保持d 不变，将Q 变为原来的两倍，则U 变为原来的一半D ．保持d 不变，将Q 变为原来的一半，则E 变为原来的一半解析：选AD.E ＝U d，保持U 不变，将d 变为原来的两倍，E 变为原来的一半，A 正确；保持E 不变，将d 变为原来的一半，则U 变为原来的一半，B 错误；C ＝Q U ，C ＝εS4πkd，保持d 不变，C 不变，Q 加倍，U 加倍，C 错误；E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εS 4πkd·d ＝4πkQεS，将Q 变为原来的一半，则E 变为原来的一半，D 正确．故选AD.☆10.如图所示，水平放置的平行板电容器，闭合电键与稳压直流电源连接，下板固定，当上板在AB 位置时，一个带电油滴刚好静止在电容器的中点，现在断开电键，使上板在AB 位置与A ′B ′位置之间上下往复移动，以下关于带电油滴的运动描述正确的是( )A ．油滴在电容器两极板间上下往复运动B ．油滴始终向下极板运动最后到达下极板C ．油滴始终处于静止状态D ．上板向上移动时，油滴做加速运动；上板向下移动时，油滴做减速运动解析：选C.带电油滴刚好悬浮静止在电容器的中点，说明油滴所受重力和电场力等大反向，即qE ＝mg .当上板在AB 位置与A ′B ′位置之间上下往复移动时，不管上板在哪个位置(除AB 位置外)，两极板的带电荷量Q 为定值，板间的电场强度为E ＝U d ＝4πkQεS不变化，所以总有qE ＝mg ，油滴所受的合力仍为零，始终处于静止状态．二、非选择题11．有一充电的平行板电容器，两板间的电压为3 V ，现使它的电荷量减少3×10－4C ，于是电容器两板间的电压降至原来的13，此电容器的电容是多大？电容器原来的带电荷量是多少？若将电容器极板上的电荷量全部放掉，电容器的电容是多大？解析：电容器两极板间电势差的变化量ΔU ＝(1－13) U ＝23×3 V＝2 V.由C ＝ΔQ ΔU ，得C ＝3×10－42F ＝1.5×10－4F ＝150 μF设电容器原来的电容量为Q ，则Q ＝CU ＝1.5×10－4×3 C＝4.5×10－4 C电容器的电容是由本身结构决定的，与是否带电无关，所以电容器放掉全部电荷后，电容仍然是150 μF.答案：150 μF 4.5×10－4C 150 μF☆12.如图所示，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隙的是另一块小的固定金属片．这两块金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C 可用公式C ＝εS d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．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而发出相应的信号．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此键的信号，则键至少需要被按下多大距离？解析：键没有按下时电容器的电容 C ＝εS d ＝9×10－12×50×10－60.6×10－3F ＝0.75×10－12F ＝0.75 pF ，键被按下最小距离Δd 时，电容C ′＝C ＋0.25 pF ＝1 pF ＝1×10－12 F而C ′＝εSd －Δd ，所以d －Δd ＝εS C ′， Δd ＝d －εSC ′＝0.6×10－3m －9×10－12×50×10－61×10－12m ＝0.6×10－3 m －0.45×10－3m＝0.15×10－3m ＝0.15 mm. 答案：0.15 mm。

高二物理鲁科版选修31 第2章第4节电容器电容课件(25张)

两极板之间的电场消失
4．电容 (1)定义：电容器所带的___电__荷__量__Q___跟两极板间__电__势__差__U__ 的比值．
(2)公式：__C__＝__QU______. (3)单位 ①国际单位：_____法__拉_____，符号：F ②常用单位：微法(μF)，皮法(pF) ③单位关系：1 F＝_____1_0_6_____ μF＝_____1_0_1_2____ pF
间电势差为 U1，板间场强为 E1，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 U2，板间场强为 E2，下列说法正确的是( C )
A．U2＝U1，E2＝E1
B．U2＝2U1，E2＝4E1
C．U2＝U1，E2＝2E1
D．U2＝2U1，E2＝2E1
解析：由 C＝QU和 C＝4εkSπd及 E＝Ud 得，E＝4kεπSQ，电荷量
使其带电荷量增加4×10－7 C，电势差则增加20 V，则它的电
容是( B )
A．1×10－8 F
B．2×10－8 F
C．4×10－8 F
D．8×10－8 F
解析：对同一电容器 C＝QU＝ΔΔQU＝4×2100－7 F＝2×10－8 F，故
选 B.

平行板电容器的认识
1．平行板电容器 (1)组成：两个彼此绝缘又相距很近的平行金属板组成一个平行板电容器． (2)平行板电容器电容的决定因素 ①对于平行板电容器，其电容大小跟两极板间的电介质的介电常数 ε 成正比，与正对面积 S 成正比，与板间距离 d 成反比． ②决定式：C＝4πεSkd(k 是静电力常量) 说明：公式 C＝4πεSkd是电容的决定式，电容器的电容由电容器本身的因素决定，与极板是否带电，板间是否加电压无关．

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