專題09電容器模型-高考物理模型系列之對象模型解析版

1、高中物理系列模型之對象模型9.電容器模型一模型界定本模型中涉及高中階段中出現(xiàn)的電容器常見問題，包括動態(tài)分析、帶電粒子在電容器間一類運動、直流含容電路、交流電路中的電容及暫態(tài)分析等二模型破解電容器的充放電過程(i)電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場能.放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.(ii)電容器充電和放電過程的特點(I)充電過程的特點(如圖1甲所示)有電流，電流方向流入正極板，電流由大到小電容器所帶電荷量增加.電容器兩極板間電壓升高.電容器間的電場強度增強.充電結(jié)束后，電容器所在的電路無電流，

2、電容器兩極板電壓與充電電壓相等(II)放電過程的特點(如圖1乙所示)有電流，電流方向流出正極板，電流由大變小電容器所帶電荷量減少.電容器兩極板電壓降低.電容器中電場強度減弱.電容器放電結(jié)束，電路中無電流.例1.某電容式話筒的原理示意圖如題圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說t時，P振動而Q可視為不動，在P、Q間距離增大過程中,一一例（維固/必騏產(chǎn)Qi例1題圖AP、Q構(gòu)成的電容器的電容增大BP上電荷量保持不變CM點的電勢比N點的低DM點的電勢比N點的高【答案】D【解析】：電容器始終與電源相連接，可認(rèn)為電壓不變.由。二字】知PQ產(chǎn)距離增大時電容減小,4kM電容器所帶電荷量

3、減小；電容器要放電，形成從M到N的電流，故M點電勢高于N點電勢，只有口正確.模型演練1.如圖所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球。開始時開關(guān)S閉合且滑動變阻器的滑動頭P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向。（電源的內(nèi)阻不能忽略）下列判斷正A.小球帶負(fù)電B.當(dāng)滑動頭從a向b滑動時，細(xì)線的偏角。變大C.當(dāng)滑動頭從a向b滑動時，電流表中有電流，方向從上向下D.當(dāng)滑動頭停在b處時，電源的輸出功率一定大于滑動頭在a處時電源的輸出功率【解析】：根據(jù)電路可知A板電勢高于B板電勢，AB間電場強度方向水平向右。小球受電場力也水平向右，故小球帶正電，所以A項錯誤；當(dāng)滑動頭從a向b滑動

4、時，路端電壓減小，故R兩端的電壓減小,極板間電場強度隨之減小，故細(xì)線的偏角變小，所以B項錯誤；當(dāng)極板間電壓減小，極板的帶電量將減小而放電，又由于A板帶正電，故放電電流從上向下流過電流表，所以C項正確；由于電源的內(nèi)電阻與外電阻的關(guān)系不確定，所示無法判斷電源的輸出功率變化的規(guī)律，所以D項錯誤。2.如圖所示，平行板電容器的一個極板與滑動變阻器的滑動端C相連接，Ii和I2分別表示流過變阻器上、下部分的電流。電子以速度V。垂直于電場線方向向往并穿過平行板間的電場。在保證電子能始終穿出平行板間電場的情況下，下列說法中正確的是練2圖A.若使滑動變阻器的滑動端C上移，則電容器極板上的所帶的電荷量Q增大，電子穿

5、越平行板所需的時間t減小B.在滑動變阻器的滑動端C下移的過程中，則Ii=l2C.將兩板間的距離稍加大后，電子離開電場時，比未變前離開電場時偏向角增大D.將兩板間的距離稍加大后，電子離開電場時，比未變前離開電場時動能小【答案】D【解析】：滑動端上移時電容器兩端的電壓增大，所帶電荷量。=cu增大，但電子穿越平行板的時間不變，A錯誤,滑動*桿移時電容兩極間電壓減小，所帶電量漏小，電容器要放電，形成通過清動變嶺阻器下半部向下的放電電漪，故E錯誤*電子離開電場時的偏向角皿8=殳=竺=（絲可見d增加時偏向語域hC錯誤電子離開電場時的動能為%小%畛瑁%4=：用（片+4.）=:用飛+團0,可見在d增加時偏向角減小,E上減小D正確口電容器的動態(tài)分析何動態(tài)問題的三種情況分析有關(guān)平行板電容器的Q、E、U和C的關(guān)系時，主要有三種情況：保持兩極板與電