2018电容及电容器1高中物理一轮复习专题

电容及电容器

【基础知识】 1、电容器

（1）构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。 （2）电容器的充电、放电

充电操作：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。

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。

放电操作：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。

放电现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的放电电流。放电后，两极板间不存在电场，电场能转化为其他形式的能量。

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。

2、平行板电容器的动态分析

讨论：充电后的平行板电容器极板间的场强

（1）充电后与电源相连，U 不变，增大d ，导致C 减小，Q 减少，E 减小． （2）充电后与电源断开：Q 不变，增大d ，导致C 减小，U 增大，S

kQ Cd Q d U E επ4===不变． 例1、下列说法中正确的是（ ）

A 、平行板电容器一板带电＋Q ，另一板带电－Q ，则此电容器不带电

B 、由公式U Q

C =可知，如果所带电荷量增大为2Q ，则电容器的电容减小为原来的2

1

倍， C 、平行板电容器保持带电量不变而增大板距时，两板间电压要减小 D 、电容器的带电量与两极板间的电势差成正比

例2、一平行板电容器充电后与电源断开，负极接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P 点，如图所示，E 表示两板间的场强，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；

【变式】如图平行板电容器经开关K 与电池连接，a 处有一带电量非常小的点电荷，K 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，使两极板间的距离增大，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

例3. 平行板电容器两极板与静电计的连接如图所示，对电容器充电，使静电计张开某一角度，撤去电源后以下说法正确的是（）

A. 增大两板间距离，静电计指针张角变大；

B. 减小两板间距离，静电计指针张角变大；

C. 将两板错开一些，静电计指针张角变大；

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陶瓷板，静电计指针张开角度变大E．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，静电计指针张开角度变大

【变式】平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键K，

电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，则（）

A. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ角增大；

B. 保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ角不变；

C. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ角增大；

D. 开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ角不变。

例4、传感器是采集信息的重要器件.如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为

可动电极，组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定，当待测

压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容.

现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电

路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转.当待测压力增大时

（）

A．电容器的电容将减小B．灵敏电流表指针指在正中央零刻度处

C．灵敏电流表指针向左偏转D．灵敏电流表指针向右偏转

【课后练习】

1.水平放置的平行板电容器两极板间的距离为d ，与电源连接后，处在两极板间的一个带电微粒恰好能处于静止．现在把电容器与电源断开，再用绝缘棒使两极板间的距离在d 和2d 间周期性地变化，则该带电微粒将 （ ）

A.仍保持静止

B.上下往复运动

C.一直向上运动

D.一直向下运动

2.对于一只给定的固定电容器，其电容为C ，带电量为Q ，极板间电压为U ，下面的各个图象中，哪些正确表示了它们之间的函数关系（ ）

B. C . D.

3.如图所示，已知平行板电容器的电容为C ，带电量为Q ，上极板带正电，两板间距离为d ．现将一个试探电荷+q 由极板间的

A 点沿直线移动到

B 点，

AB 间距离为s ，AB 连线与极板间的夹角为θ=30°．则

该过程中电场力对试探电荷做的功是（ ）

A.Qd qsC

B.Cd qsQ

C.Cd qsQ 2

D.Qd qsC 2 4.一平行板电容器的电容为C ，两板间的距离为d ,上板带正电，电荷量为Q ，下板带负电，电荷量也为Q ，它们产生的电场在很远处的电势为零.两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电荷量都为q ，杆长为l,且l ＜d .现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图所示的静止状态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于多少（设两球移动过程中极板上电荷分布情况不变）( ) A.

Cd Qlq B. 0 C. Cd Qq （d -l ) D. Qd

Clq

5.如图所示，给平行板电容器带一定量的电荷后，将电容器的两极板A 、B 分别跟静电计的指针和外壳

相连．下列说法中正确的是( )

A.将A 极板向右移动少许，静电计指针的偏转角将增大

B.将B 极板向上移动少许，静电计指针的偏转角将减小

C.将一块玻璃板插入A 、B 两极板之间，静电计指针的偏转角将减小

D.用手触摸一下B 极板，静电计指针的偏转角将减小到零

6.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，

将平行金属板按图5所示的电路图连接。绝缘线与左极板的夹角为θ。当滑动

变阻器R 的滑片在a 位置时，电流表的读数为I 1，夹角为θ1；当滑片在b 位置

时，电流表的读数为I 2，夹角为θ2，则( )

A.θ1<θ2，I 1

B.θ1>θ2，I 1>I 2

C.θ1=θ2，I 1=I 2

D.θ1<θ2，I 1=I 2

7．如图所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P 位于两板间恰好平衡，现用外力将P 固定住，然后使两板各绕其中点转过α角，如图虚线所示，再撤去外力，则带电微粒P 在两板间 ( )

― ― ― ― ― ―

+ + + + + + θ A

s