電容器的電容2

1、一一. 電容器電容器二二. 電容器的電容電容器的電容三三. 平行板電容器的兩種典型情況的討論平行板電容器的兩種典型情況的討論例題選例題選. 96年全國年全國6 01年安徽春年安徽春 03年江蘇年江蘇高考高考5 00年全國年全國4 電容式傳感器電容式傳感器 例例 01年全國理綜年全國理綜 01年廣東年廣東 04年全國理綜年全國理綜21電容的電容器電容的電容器一一. 電容器電容器 任何兩個彼此絕緣而又相隔很近的導(dǎo)體，任何兩個彼此絕緣而又相隔很近的導(dǎo)體，組成電容器。組成電容器。 帶電體和接地導(dǎo)體便具有帶電體和接地導(dǎo)體便具有儲存電荷儲存電荷的功的功能這種裝置我們稱為電容器，既能這種裝置我們稱為電容器，

2、既“儲存電荷儲存電荷的容器的容器”，實(shí)際上，任何彼此絕緣又相隔很近，實(shí)際上，任何彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成是一個電容器，貯藏電量的導(dǎo)體，都可以看成是一個電容器，貯藏電量和能量，而兩個導(dǎo)體稱為電容的兩極和能量，而兩個導(dǎo)體稱為電容的兩極 、電容器的電容器的本領(lǐng)本領(lǐng)：容納電荷：容納電荷 電容器的電容器的充電與放電充電與放電 、使電容器帶上電的過程，叫充電。、使電容器帶上電的過程，叫充電。、電容器所帶的電電容器、電容器所帶的電電容器一個極板所一個極板所帶帶 電量的絕對值，叫電容器所帶的電量的絕對值，叫電容器所帶的電量電量。 帶電的電容器兩極板間有帶電的電容器兩極板間有電勢差電勢差。 、使電容

3、器所帶電荷消失的過程，叫放電。、使電容器所帶電荷消失的過程，叫放電。、電容器的、電容器的電容電容 電容是為了反映不同電容器電容是為了反映不同電容器容納電荷本領(lǐng)容納電荷本領(lǐng)而引而引入的一個物理量。入的一個物理量。 二二.電容器的電容電容器的電容1. 表征電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量表征電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量2. 電容的定義式電容的定義式 ：電容器所帶的電量：電容器所帶的電量Q與電容器與電容器兩極板間的電勢差兩極板間的電勢差U的的比值比值叫做電容器的電容。叫做電容器的電容。C=Q/U=Q / U電容器的電容在電容器的電容在數(shù)值數(shù)值上等于是兩極板間的電勢上等于是兩極板間的電勢差為（增加）差

4、為（增加）1V時電容器需要帶（增加）的時電容器需要帶（增加）的電量電量。3.電容的單位電容的單位法拉（法拉（F）,微法（微法（F ）,皮法皮法（pF）1F=106F=1012 pF4.平行板電容器的計算式平行板電容器的計算式 C=S4kd 5. 注意注意: 電容器的電容大小只決定于電容器的電容大小只決定于電容器電容器本身本身,與電容器是否帶電、帶電量與電容器是否帶電、帶電量的多少、電勢差的大小都無關(guān)。的多少、電勢差的大小都無關(guān)。三三. 平行板電容器的兩種典型情況的討論：平行板電容器的兩種典型情況的討論： C Sd C=Q/U E=U/d QS1. 若兩板始終跟電源連接若兩板始終跟電源連接U保持

5、不變保持不變a. d增大，增大，C將減小，將減小，Q將減小，將減小，E將減小將減小b. S增大，增大，C將增大，將增大，Q將增大，將增大，E將保持不變。將保持不變。c. 插入介質(zhì)插入介質(zhì)， C將增大，將增大，Q將增大，將增大，E將保持不變。將保持不變。d. 插入一定厚度的導(dǎo)體板，相當(dāng)于插入一定厚度的導(dǎo)體板，相當(dāng)于d減小，減小，C將增大，將增大， Q將增大，將增大，E將增大。將增大。2. 若充電后與電源斷開若充電后與電源斷開Q保持不變保持不變a. d增大，增大，C將減小，將減小，U將增大，將增大，E將保持不變將保持不變b. S增大，增大，C將增大，將增大，U將減小，將減小，E將減小。將減小。c.

6、 插入介質(zhì)插入介質(zhì)， C將增大，將增大，U將減小，將減小，E將減小。將減小。d. 插入一定厚度的導(dǎo)體板，相當(dāng)于插入一定厚度的導(dǎo)體板，相當(dāng)于d減小，減小，C將增大，將增大， U將減小，將減小，E將保持不變。將保持不變。 3.在右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中在右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板平行板電容器的極板A與一靈敏的靜電計相接與一靈敏的靜電計相接,極板極板B接地接地.若極板若極板B稍向上稍向上移動一點(diǎn)移動一點(diǎn),由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電由觀察到的靜電計指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是 ( ).(A)兩極板間的電壓不變兩極板間的電壓不變,極板上的電

7、量變小極板上的電量變小(B)兩極板間的電壓不變兩極板間的電壓不變,極板上的電量變大極板上的電量變大(C)極板上的電量幾乎不變極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變小兩極板間的電壓變小(D)極板上的電量幾乎不變極板上的電量幾乎不變,兩極板間的電壓變大兩極板間的電壓變大96年全國年全國6 C01年安徽春年安徽春 4: 一個平行板電容器，兩板之間的距離一個平行板電容器，兩板之間的距離d和兩和兩板面積板面積S都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連接，以接，以Q表示電容器的電量，表示電容器的電量，E表示兩板間的表示兩板間的電場強(qiáng)度，則電場強(qiáng)度，則 （ ）A. 當(dāng)當(dāng)d增大、增大、

8、 S不變時，不變時，Q減小，減小，E減小減小B. 當(dāng)當(dāng)S 增大、增大、 d不變時，不變時，Q增大，增大，E增大增大C. 當(dāng)當(dāng)d減小、減小、 S增大時，增大時，Q增大，增大，E增大增大D. 當(dāng)當(dāng)S減小、減小、 d增大時，增大時，Q不變，不變，E增大增大A C 5:兩塊大小、形狀完全相同的金屬平兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電，電源即給電容器充電.（ ）A保持保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減

9、小板間電場的電場強(qiáng)度減小B保持保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電量增大極板上的電量增大C斷開斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小的電勢差減小D斷開斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大板間的電勢差增大KRE+-03年江蘇高考年江蘇高考B C00年全國年全國6.對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是是 ( )（A）將兩極板的間距加大，電容將增大）將兩極板的間距加大，電容將增大（B）將兩極板平行錯開，使正對面積減

10、小，電容）將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小將減?。–）在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、）在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大（D）在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、）在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大B C D電容式傳感器電容式傳感器 電容器的電容電容器的電容C決定于極板的正對面積決定于極板的正對面積S、極板間距離、極板間距離d以及極以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素。如果某一物理量（如角度、位移、深板間的電介質(zhì)這幾個因素。如果某一物

11、理量（如角度、位移、深度等）的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，度等）的變化能引起上述某個因素的變化，從而引起電容的變化，則通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種則通過測定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。作用的電容器稱為電容式傳感器。圖甲是測量圖甲是測量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是 。 定片定片甲甲角度角度由于由于CS，動片與定片間的角度，動片與定片間的角度發(fā)生發(fā)生變化時，引起變化時，引起S的變化，通過測出的變化，通過測出C的的變化，測量動片與定片間的夾角變化，測量動片與定片間的夾角圖乙是測量圖乙是測

12、量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是 。金屬芯線金屬芯線電介質(zhì)電介質(zhì)導(dǎo)電液體導(dǎo)電液體乙乙h液面高度液面高度h由于由于CS，h發(fā)生變化，金屬芯線和發(fā)生變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過測定測定C的變化，可以測量液面高度的變化，可以測量液面高度h 的變化的變化。圖丙是測量圖丙是測量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是 。 固定電極固定電極可動電極可動電極F丙丙壓力壓力F由于由于C1/d，壓力，壓力F 作用在可動電極上，引起極板間距作用在可動電極上，引起極板間距d 的變化，通過測出的變化，通過測出C的變化，測量壓力的變化，測量壓力F

13、的變化。的變化。圖丁是測量圖丁是測量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是 。 極板極板電介質(zhì)電介質(zhì)丁丁x位移位移x由于由于C 隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長度發(fā)生變化，通過隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長度發(fā)生變化，通過測出測出C的變化，測量位移的變化，測量位移x的變化。的變化。例例8：隨著生活質(zhì)量的提高，自動干手機(jī)已進(jìn)入家：隨著生活質(zhì)量的提高，自動干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳庭，洗手后，將濕手靠近自動干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，感器便驅(qū)動電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使

14、傳感器工作，是因?yàn)橐驗(yàn)?（ ） A. 改變了濕度改變了濕度 B. 改變了溫度改變了溫度C. 改變了磁場改變了磁場 D. 改變了電容改變了電容D01年全國理綜年全國理綜9:如圖示，一個平行板電容器，其電容為如圖示，一個平行板電容器，其電容為C，帶電量為，帶電量為Q，上板帶正電，現(xiàn)將一個試探電荷，上板帶正電，現(xiàn)將一個試探電荷q由兩板間由兩板間A點(diǎn)點(diǎn)移動到移動到B點(diǎn)，點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為兩點(diǎn)間的距離為s，連線，連線AB與極與極板間的夾角為板間的夾角為30，則電場力對試探電荷所做的功，則電場力對試探電荷所做的功等于等于 （ ） A. qCsQd B. qQsCd C. qQs 2 Cd D. qC

15、s2Qd 30ABdC01年廣東年廣東 10:如圖示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)如圖示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電與電池連接，池連接，a 處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷，處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉是閉合的，合的， a表示表示a點(diǎn)的電勢，點(diǎn)的電勢，f表示點(diǎn)電荷受到的電場表示點(diǎn)電荷受到的電場力，現(xiàn)將電容器的力，現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則距離增大，則 （ ）A. a變大，變大， f 變大變大B. a變大，變大， f 變小變小C. a不變，不變， f 不變不變D. a不變，不變， f 變小變小aBASB04年全國理綜年全國理綜CdQlq 11: 一平行板電

16、容器的電容為一平行板電容器的電容為C，兩板，兩板間的距離為間的距離為d，上板帶正電，電量為，上板帶正電，電量為Q，下板帶負(fù)電，下板帶負(fù)電，電量也為電量也為Q，它們產(chǎn)生的電場在很遠(yuǎn)處的電勢為零。，它們產(chǎn)生的電場在很遠(yuǎn)處的電勢為零。兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電量都為的電量都為q，桿長為，桿長為l，且，且l d?，F(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)?，F(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖示的靜止?fàn)顟B(tài)處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖示的靜止?fàn)顟B(tài)（桿與板面垂直），在此過程中電場力對兩個小球（桿與板面垂直），在此過程中電場力對兩個小球所做總功的大小等于多少？（設(shè)兩球移動過程中極所做總功的大小等于多少？（設(shè)兩球移動過程中極板上電荷分布情況不變）板上電荷分布情況不變）（ ） )(ldCdQqQdClqC DA B0A+q-q+Q-Ql+q-q+Q-Ql解：解：在電場中，帶正電荷的小球所在處的電勢為在電場中