電容器的電容-教學(xué)參考

電容器的電容-教學(xué)參考電容器的電容-教學(xué)參考電容器的電容-教學(xué)參考電容器的電容-教學(xué)參考班級(jí)：姓名：八、電容器的電容班級(jí)：姓名：知識(shí)點(diǎn)1：對(duì)電容器工作原理的理解1．電容器充、放電過(guò)程特點(diǎn)：(1)電容器充、放電過(guò)程中相關(guān)物理量的變化①充電：帶電荷量Q，板間電壓U，板間電場(chǎng)強(qiáng)度E，能轉(zhuǎn)化為能；②放電：帶電荷量Q，板間電壓U，板間電場(chǎng)強(qiáng)度E，場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為能。(2)電容器充電后，兩板電荷量號(hào)，分布在正對(duì)兩板的側(cè)。(3)電容器的充電和放電過(guò)程，回路中有電流，充、放電完畢后，回路中電流。(4)電容器的電荷量是指其中個(gè)極板所帶電荷量的值。2．對(duì)電容的理解(1)電容器是一個(gè)儀器，而電容是一個(gè)物理量，它表征了電容器的本領(lǐng)。(2)電容C是用比值定義法定義的物理量．電容器的電容C可以用比值Q/U來(lái)量度，但電容器的電容C與Q、U的大小關(guān)，即便電容器不帶電，其電容C也不會(huì)變?yōu)榱?，而不能理解為電容C與Q成正比，與U成反比。(3)電容的另一個(gè)表達(dá)式：C＝,在電壓U變化問(wèn)題中求電容更快捷(4)平行板電容器電容決定式：C＝。題型一、對(duì)電容器電容的理解例題1.對(duì)電容公式C=Q/U的理解，以下說(shuō)法正確的是（）A.電容器帶的電荷量越多，電容增加越大B.電容器的電容跟它兩極所加電壓成反比C.電容器的電容越大，所帶電荷量就越多D.對(duì)于確定的電容器，它所帶的電荷量跟它兩極間所加電壓的比值保持不變訓(xùn)練1-1.（多選）兩個(gè)電容器電容的公式：C=Q/U和C=。關(guān)于它們的說(shuō)法,正確的是（）A．從第一個(gè)公式可以看出，電容的大小取決于帶電量和電壓B．從第二個(gè)公式可以看出，電容的大小取決于電介質(zhì)的種類(lèi)、導(dǎo)體的形狀和兩極板之間位置的關(guān)系C．它們都適用于各種電容器D．第一個(gè)公式適用于各種電容器的定義式，第二個(gè)公式是只適用于平行板電容器的決定式訓(xùn)練1-2.電容器A的電容比電容器B的電容大，這表明()A．A所帶的電荷量比B多B．A比B能容納更多的電荷量C．A的體積比B的體積小D．兩電容器的電壓都改變1V時(shí)，A的電荷量改變比B的大訓(xùn)練1-3.關(guān)于已充上電的某個(gè)平行板電容器，下列說(shuō)法不正確的是()A．兩極板上一定帶異號(hào)電荷B．兩極板所帶的電荷量一定相等C．充上的電荷量越多，其電容就越大D．充上的電荷量越多，兩極板間的電勢(shì)差就越大題型二、對(duì)電容器充、放電的分析例題2.(多選)關(guān)于電容器的充、放電，下列說(shuō)法中正確的是()A．充、放電過(guò)程中，外電路有瞬時(shí)電流B．充、放電過(guò)程中，外電路有恒定電流C．充電過(guò)程中電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．放電過(guò)程中電容器中的電場(chǎng)能逐漸減少訓(xùn)練2-1.（多選）如圖所示，有一個(gè)由電池、電阻和電容器組成的電路，當(dāng)把電容器的兩塊極板錯(cuò)開(kāi)一定位置時(shí)，在錯(cuò)開(kāi)的過(guò)程中（）A．電容器C的電容減小B．電容器C的電量不變C.電阻R上有方向向左的電流D．電阻R上有方向向右的電流題型三、對(duì)電容器電容的計(jì)算例題3.一個(gè)電容器所帶電量6×10-11C,其兩極板間的電壓為60V.兩極板的距離為1.6cm，電子電量為1.6×10-19C，求:(1)它的電容是多大.(2)若把它的電量減小一半,它的電容是多大.(3)若在兩板的中點(diǎn)放一電子，則它所受電場(chǎng)力為多大.(4)若使它兩極板間的電壓增加2V，則極板上需要增加多少電荷量?訓(xùn)練3-1.如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為，A極板接地（電勢(shì)為零）．求：（1）平行板電容器的電容；（2）平行板電容器兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度；（3）距B板為2cm的C點(diǎn)處的電勢(shì)；（4）將一個(gè)電荷量為的正點(diǎn)電荷從B極板移動(dòng)到A極板靜電力所做的功？訓(xùn)練3-2.如圖，電源A的電壓為6V，電源B的電壓為8V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S從A轉(zhuǎn)到B時(shí)(電容器的電容為2μF)，通過(guò)電流計(jì)的電荷量為()4×10－6CB．1.2×10－5C1.6×10－5CD．2.8×10－5C知識(shí)點(diǎn)2：平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題1．平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析分析思路討論與電容器相關(guān)的各物理量的變化依據(jù)主要有三個(gè)：(1)用決定式C＝分析平行板電容器的電容的變化．(2)用定義式C＝析電容器所帶電荷量或兩極板間電勢(shì)差的變化．(3)用E＝分析電容器間場(chǎng)強(qiáng)的變化．2．兩類(lèi)動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析過(guò)程(1)第一類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：平行板電容器始終連接在電源兩端=1\*GB3①特點(diǎn)：兩極板板間電壓保持不變．=2\*GB3②電容的決定因素：由C=可知，C隨d、S、的變化而變化．[來(lái)源:學(xué)?？?。網(wǎng)Z。X。X。K]=3\*GB3③電量的決定因素：由Q=可知，Q也隨d、S、的變化而變化．=4\*GB3④兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的決定因素：由E＝可知，E隨d的變化而變化．(2)第二類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：平行板電容器充電后，切斷電源，并保持兩極板絕緣=1\*GB3①特點(diǎn)：兩極板電量保持不變．=2\*GB3②電容的決定因素：由C=可知，C隨d、S、的變化而變化．=3\*GB3③兩極板電壓的決定因素：由U=Q/C=可知，U也隨d、S、的變化而變化．=4\*GB3④兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的決定因素：由E=U/d=可知，E隨S、的變化而變化．題型一：兩極板間電壓U不變的情況例題4.(多選)如圖，電路中A、B為兩塊豎直放置的金屬板，C是一只靜電計(jì)，開(kāi)關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度，下述做法可使靜電計(jì)指針張角增大的是()A．使A、B兩板靠近一些B．使A、B兩板正對(duì)面積減小一些C．?dāng)嚅_(kāi)S后，使B板向右平移一些D．?dāng)嚅_(kāi)S后，使A、B正對(duì)面積減小一些訓(xùn)練4-1.一平行板電容器兩極板之間充滿(mǎn)云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上，若將云母介質(zhì)移出，則電容器（）A．極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大B．極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變大C．極板上的電荷量變大，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變D．極板上的電荷量變小，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變EP訓(xùn)練4-2.如圖，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地．一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離（）EPA．帶點(diǎn)油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．帶點(diǎn)油滴的電勢(shì)能將減少D．若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大訓(xùn)練4-3.如圖，平行板電容器豎直放置，A板上用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球，靜止時(shí)絕緣線(xiàn)與固定的A板成θ角，移動(dòng)B板，下列說(shuō)法正確的是（）A.S閉合，B板向上平移一小段距離，θ角變大B.S閉合，B板向左平移一小段距離，θ角變大C.S斷開(kāi)，B板向上平移一小段距離，θ角變大D.S斷開(kāi)，B板向左平移一小段距離，θ角不變訓(xùn)練4-4.某電容式話(huà)筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對(duì)著話(huà)筒說(shuō)話(huà)時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)，在P、Q間距離增大過(guò)程中（）QPREMNQPREMNB．P上電荷量保持不變C．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低D．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高題型二：電容器的電荷量Q不變的情況例題5.(多選)如圖所示，用靜電計(jì)可以測(cè)量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢(shì)差U，現(xiàn)使B板帶正電，則下列判斷正確的是()A．增大兩極板之間的距離，靜電計(jì)指針張角變大B．將A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大C．若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計(jì)指針張角變大D．若將A板拿走，則靜電計(jì)指針張角變?yōu)榱阌?xùn)練5-1.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（）++++----++++----B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變訓(xùn)練5-2.如圖，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線(xiàn)位置，則（）A．θ增大，E增大B．θ增大，Ep不變 C．θ減小，Ep增大D．θ減小，E不變訓(xùn)練5-3.一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()A．C和U均增大 B．C增大，U減小C．C減小，U增大 D．C和U均減小訓(xùn)練5-4.(多選)如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板為A、B.B板接地，A板帶有電荷量＋Q，板間電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)P，若將B板固定，A板下移一些，或者將A板固定，B板上移一些，在這兩種情況下，下列說(shuō)法正確的是()A．A板下移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢(shì)不變B．A板下移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢(shì)升高C．B板上移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)電勢(shì)降低D．B板上移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變小，P點(diǎn)電勢(shì)降低訓(xùn)練5-5.（多選）將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示。下列說(shuō)法正確的是（）A．保持U不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半B．保持E不變，將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半D．保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半訓(xùn)練5-6.如圖裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素。其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連（1）使電容器充電后與電源斷開(kāi)，電量Q將不變=1\*GB3①與電容器相連的靜電計(jì)用來(lái)測(cè)量電容器的。=2\*GB3②上移左極板，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角=3\*GB3③將極板間距減小時(shí)，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角=4\*GB3④兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角（=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④選填“增大”、“減小”或“不變”）（2）下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說(shuō)法中正確的有（）A．使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器兩極板之間電壓的變化情況B．使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器帶電荷量的變化情況C．靜電計(jì)可以用電壓表替代D．靜電計(jì)可以用電流表替代知識(shí)點(diǎn)3：電容器中帶電粒子的平衡及運(yùn)動(dòng)問(wèn)題帶電粒子在平行板電容器中的問(wèn)題是靜電場(chǎng)與力學(xué)知識(shí)的綜合，分析方法與力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀況和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速，是直線(xiàn)還是曲線(xiàn))，然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律(如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理及能量守恒定律)解題．例題6.如圖，一平行板電容器跟一電源相接，當(dāng)S閉合時(shí)，平行板電容器極板A、B間的一帶電液滴恰好靜止．若將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，那么液滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何變化？若先將S斷開(kāi)，再將兩板間距離增大為原來(lái)的兩倍，液滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)又將如何變化？訓(xùn)練6-1.如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置．若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩板繞過(guò)a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將()A．保持靜止?fàn)顟B(tài)B．向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)C．向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)D．向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練6-2.如圖（甲）所示，兩平行金屬板間距為d，在兩極板間加上如圖（乙）所示的電壓，在第1s內(nèi)質(zhì)量為m、帶電量為q的電荷處于靜止?fàn)顟B(tài)。關(guān)于該電荷在第2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)（設(shè)電荷末與極板接觸），下列說(shuō)法中正確的是（）A.做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度大小為gB.做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),平均加速度大小為g/2C.做變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，2s末的加速度大小為gD.2s末的加速度大小為g/2[課后練習(xí)]1．下列關(guān)于電容器及其電容的敘述正確的是()A．任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)B．電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極