复习-电容器及其动态分析
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E' 1 E 2
d 4d
ε、S不变
C
4
C
Q
U ' 2U
2
Q
理论根据
Q C U
S C 4kd
U E d
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.
15
9
第一类问题:Q不变，E与d无关。
例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 P D.U不变，EP不变
S 物 C 4kd
理 依 据
Q C U
U E d
匀强电场 场强的度 量式
4kQ E S
匀强电场 场强的决 定式
平行板电 容器电容 的决定式
任意电容 器电容的 度量式
解题程序:1. 写出上述前三个公式;2.先看常量，后看变量;3,
在变量中先看自变量，后看因变量,进而确定函数关系;4.先定性 分析,再定量计算. 即“三先三后”
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
Q ΔQ C U ΔU
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.
εS C 4 πkd
平行板电容器电容的 决定式(决定式).
平行板电容器电容的大小由ε、s和d共同决定.
6
例2．如图是描述对给定的电容器充电时电量Q、 电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的 有（B C D ）
C C Q C Q
O
A
Q O
B
U O
C
U O
D
7
题型探究 例3．一平行板电容器的两个极板分别与一电源的 正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两 极板间的距离增大，则电容器的电容C、电容器所带 电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是（ B ） A.C、Q、E都逐渐增大 B.C、Q、E都逐渐减小 S C.C、Q逐渐减小，E不变 A D.C、E逐渐减小，Q不变
第Baidu Nhomakorabea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
1.知道电容器的 电压、电荷量和电 容的关系；知道平 行板电容器的电容 与那些因素有关. 2.掌握带电粒子 在电场中的加速、 偏转规律，了解示 波器的原理,会用运 动的分解来求解有 关偏转问题.
考向定位
·
10
第二类问题: U不变
例5（09· 福建· 15）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 （ B ） A.带点油滴将沿竖直方向向 上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则 极板带电量将增大
宁夏· 21电容器的动态变化题 福建· 15 08· 08重庆 09·
2
电容器
要点精讲
精例探究
反思小结
经典回眸
1. 电容器 两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。 2.电容 1）电容器所带的电荷量Q（一个极板所带电荷量的绝 对值）与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。 C=Q/U （定义式） 2）单位：法拉，符号为F ,1F=106μF=1012pF. 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
A
· ·
S
4
放电过程实际是正、负电荷中和的过程 . B
例1.S闭合的瞬间和平行板电 容器充电稳定后增大两极板距离 · 的过程中，对电阻R来说，有无 S 电流通过，如果有，方向怎样?
·
A ·
·
R
·
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.
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 电场 升高 场强增大 降低 能量
化学能转 化为电场能 电场能转化 场强减小 为其他能
当电容器充电(放电)结束,电 容器所在电路中无电流,电容器 两板间电压(等于零)与电源电压 相等.
12
电容器的动态问题
要点精讲
精例探究
反思小结
经典回眸
感悟：
找准不变量 Q/U
平行板电容器的动态分析思路：
分析U/Q变化 C=Q/U 分析与E相关的 判断C变化 F=qE 确定自变量 φ=+Ed 或-Ed 分析E变化 d/S/ε （选某一板为零点 C=εS/4πkd E=U/d
4kQ 还有 E S Ep=qφ的变化
(注意正、符号)
势）
关键:找准不变量
13
谢 谢 指 导！
14
例7．两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的 电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有： 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 S Q E C C U ' 2U U d 4kd 1 1 ' ' '
带电粒子在匀强电场中的 运动是电场最核心的内容， 也是高考的热点问题，几乎 全国各地每年都有大题是考 查这一知识点的，对带电粒 子的平衡、加速、偏转三类 问题，要认识到这些问题是 力学问题，只是在受力分析 时多了电场力而已.另外电容 器的动态变化也是常考的一 个问题.
1.电容器 2.带电粒 子在电场 中的运动
· ·
B 拓展：1、若S、ε增大C、E、U如何 变？ 2、若待电容器充电后将开关断开， C减小、U增大, E不变. C、E、U又如何变？
8
三 、平行板电容器的动态分析
第一类问题:平行板电容器充电后，切断与电源的
连接，电容器的带电量Q保持不变。 第二类问题:平行板电容器充电后，继续保持电容器 两极板与电池两极相连接，两板间的电压U保持不变。
11
例6（08· 宁夏· 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 （BC ） 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
d 4d
ε、S不变
C
4
C
Q
U ' 2U
2
Q
理论根据
Q C U
S C 4kd
U E d
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.
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第一类问题:Q不变，E与d无关。
例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 P D.U不变，EP不变
S 物 C 4kd
理 依 据
Q C U
U E d
匀强电场 场强的度 量式
4kQ E S
匀强电场 场强的决 定式
平行板电 容器电容 的决定式
任意电容 器电容的 度量式
解题程序:1. 写出上述前三个公式;2.先看常量，后看变量;3,
在变量中先看自变量，后看因变量,进而确定函数关系;4.先定性 分析,再定量计算. 即“三先三后”
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
Q ΔQ C U ΔU
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.
εS C 4 πkd
平行板电容器电容的 决定式(决定式).
平行板电容器电容的大小由ε、s和d共同决定.
6
例2．如图是描述对给定的电容器充电时电量Q、 电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的 有（B C D ）
C C Q C Q
O
A
Q O
B
U O
C
U O
D
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题型探究 例3．一平行板电容器的两个极板分别与一电源的 正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两 极板间的距离增大，则电容器的电容C、电容器所带 电量Q和极板间的电场强度E的变化情况是（ B ） A.C、Q、E都逐渐增大 B.C、Q、E都逐渐减小 S C.C、Q逐渐减小，E不变 A D.C、E逐渐减小，Q不变
第Baidu Nhomakorabea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
1.知道电容器的 电压、电荷量和电 容的关系；知道平 行板电容器的电容 与那些因素有关. 2.掌握带电粒子 在电场中的加速、 偏转规律，了解示 波器的原理,会用运 动的分解来求解有 关偏转问题.
考向定位
·
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第二类问题: U不变
例5（09· 福建· 15）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 （ B ） A.带点油滴将沿竖直方向向 上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则 极板带电量将增大
宁夏· 21电容器的动态变化题 福建· 15 08· 08重庆 09·
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电容器
要点精讲
精例探究
反思小结
经典回眸
1. 电容器 两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。 2.电容 1）电容器所带的电荷量Q（一个极板所带电荷量的绝 对值）与两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。 C=Q/U （定义式） 2）单位：法拉，符号为F ,1F=106μF=1012pF. 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
A
· ·
S
4
放电过程实际是正、负电荷中和的过程 . B
例1.S闭合的瞬间和平行板电 容器充电稳定后增大两极板距离 · 的过程中，对电阻R来说，有无 S 电流通过，如果有，方向怎样?
·
A ·
·
R
·
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.
C=εS/4πkd
(决定式）
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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 电场 升高 场强增大 降低 能量
化学能转 化为电场能 电场能转化 场强减小 为其他能
当电容器充电(放电)结束,电 容器所在电路中无电流,电容器 两板间电压(等于零)与电源电压 相等.
12
电容器的动态问题
要点精讲
精例探究
反思小结
经典回眸
感悟：
找准不变量 Q/U
平行板电容器的动态分析思路：
分析U/Q变化 C=Q/U 分析与E相关的 判断C变化 F=qE 确定自变量 φ=+Ed 或-Ed 分析E变化 d/S/ε （选某一板为零点 C=εS/4πkd E=U/d
4kQ 还有 E S Ep=qφ的变化
(注意正、符号)
势）
关键:找准不变量
13
谢 谢 指 导！
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例7．两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的 电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有： 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 S Q E C C U ' 2U U d 4kd 1 1 ' ' '
带电粒子在匀强电场中的 运动是电场最核心的内容， 也是高考的热点问题，几乎 全国各地每年都有大题是考 查这一知识点的，对带电粒 子的平衡、加速、偏转三类 问题，要认识到这些问题是 力学问题，只是在受力分析 时多了电场力而已.另外电容 器的动态变化也是常考的一 个问题.
1.电容器 2.带电粒 子在电场 中的运动
· ·
B 拓展：1、若S、ε增大C、E、U如何 变？ 2、若待电容器充电后将开关断开， C减小、U增大, E不变. C、E、U又如何变？
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三 、平行板电容器的动态分析
第一类问题:平行板电容器充电后，切断与电源的
连接，电容器的带电量Q保持不变。 第二类问题:平行板电容器充电后，继续保持电容器 两极板与电池两极相连接，两板间的电压U保持不变。
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例6（08· 宁夏· 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 （BC ） 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