湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 电容器专题（A班）新人教版.doc

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 电容器专题（a班）新人教版c=/u 单位：法拉（f） 常用单位有微法（f），皮法（pf） 1f=106f=1012pf 5平行板电容器的电容（1）公式c=是平行板电容器的决定式，只适用于平行板电容器（2）由定义式可得平行板电容器具有下列的关系c=6静电计是可用来测量电势差的仪器，使用时将它的金属球与电容器一极板相连，外壳与另一极板相连，从指针偏角便可比较电容器两极板间的电势差，指针偏角越大，电势差越大7常见电容器：固定电容器、可变电容器、半可变电容器、电解电容器电解电容器有正负极之分，接入电路时正极接高电势，该类电容器不能直接接入交流电路典型题例基本模型：如图中平行放置的金属板a、b组成一只平行板电容器。在保持开关s闭合的情况下，试讨论以下两种情况电容器两极板电势差u、电量q、板间场强e的变化情况：（1）使a板向上平衡拉开一些；（2）使a板向右平衡错开一些。若给电容器充完电后断开开关s，再讨论下述情况中q、u、e的变化：（1）使a、b板间距d稍微增大；（2）使a、b正对面积s减少；（3）a、b间充满介电常数1的介质。例1：一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地.在两极板间有一负电荷（电荷量很小）固定在p点，如图6所示.以e表示两极板间的场强，u表示电容器两板间的电压，w表示电荷在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 au变小，e不变 be变小，w变大cu变大，w不变 de不变，w不变（应用1）两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关k，电源即给电容器充电。a保持k接通，减少两极板间的距离，则两板间电场的电场强度减小。b保持k接通，在两极板间加入一块介质，则极板上的电量增大c断开k，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减少d断开k，在两极板间插入入一块介质，则两极板间的电势差增大（应用2）在图示电路中，当电键s闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将电键s断开，则：a液滴仍保持静止状态b液滴做自由落体运动c电容器上的带电量减少d电容器上的带电量增加例2：在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板a与一灵敏的静电计相接，极板b接地若极板b稍向上移动一点，由观察到的静电计指针的变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是（ ）a.两极板间的电压不变，极板上的电量变小b.两极板间的电压不变，极板上的电量变大c.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小d.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大（应用）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a。在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（ ） 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例3：如图所示，把一个平行板电容器接在电压u=10v的电源上现进行下列四步动作：(1)合上s；（2）在两板中央插入厚度为d/2的金属板；(3)打开s；（4）抽出金属板则此时电容器两板间电势差为（）a0v b10v c5v d20v例4：题图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量q将随待测物体的上下运动而变化，若q随时间t的变化关系为q=（a、b为大于零的常数），其图象如题21图2所示，那么题21图3、图4中反映极板间场强大小e和物体速率v随t变化的图线可能是（ ）a.和 b.和 c.和 d.和例5：一平行板电容器的电容为c，两板间的距离为d，上板带正电，电量为q，下板带负电，电量也为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，小球的电量都为q，杆长为l，且ld。现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态（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权上电荷分布情况不变）ab0cd例6：如图，a、b为平行金属板，水平放置，上有小孔m、n。一带电质点，自p点由静止开始自由下落，到达n板时速度恰为零，然后沿原路返回。若保持两极板间电压不变，则a、把a板向上平移一小段距离，质点自p点自由下落后仍能返回b、把a板向下平移一小段距离，质点将穿过n孔继续下落c、把b板向上平移一小段距离，质点自p点自由下落后仍能返回d、把b板向下平移一小段距离，质点将穿过n孔继续下落（应用）如图，水平放置的两平行金属板a、b相距d，电容为c，开始两板均不带电，a板接地且中央有孔。现将带电荷量q，质量m的带电液滴一滴一滴从小孔正上方h高处无初速地滴下，落向b板后电荷全部传给b板。（1）第几滴液滴在a、b间作匀速直线运动？（2）能够到达b板的液滴不会超过多少滴？巩固训练1.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，将平行金属板按所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为。当滑动变阻器r在a位置时，电流表的读数为i1，夹角为1；当滑片在b位置时，电流表的读数为i2，夹角为2，则（ ）a bc d2.图中所示是一个平行板电容器，其电容为c，带电量为q，上极板带正电。现将一个试探电荷q由两极板间的a点移动到b点，如图所示。a、b两点间的距离为s，连线ab与极板间的夹角为30，则电场力对试探电荷q所做的功等于（ ）a b c d3.在如图所示的电路中，电容器的上极板带正电为了使该极板仍带正电且电量增大，下列办法中可采用的是（ ）a增大，其他电阻不变 b增大，其他电阻不变c增大，其他电阻不变 d增大，其他电阻不变4.如图所示，平行板电容器经开关s与电池连接，a处有一带电的小液滴，s闭合后，液滴处于静止状态。下列说法正确的是（ ）a. 开关s闭合后，将b板稍向上移，则液滴将向下加速运动b. 开关s闭合后，将b板稍向上移，则液滴仍将保持静止c. 充电后，将开关s断开，将b板稍向右平移，则液滴将向上加速运动d. 充电后，将开关s断开，将b板稍向右平移，则液滴仍将保持静止5.如图所示，三个平行金属板a、b、c，ab相距d1，bc相距d2，d1 = d2三个金属板上分别有三个小孔a、b、c三个金属板接到电动势为1和2的两个电源上，1 2，在a孔右侧放一个带负电质点，由静止释放后，质点将向右运动，穿过b孔，到达p后再返回a孔，则有( )a将b板平行向右移动一小段距离，再释放带电质点，质点仍将运动到p点返回b将b板平行向右移动一小段距离，再释放带电质点，质点将向右运动，并越过p点返回c若将b板平行向右移动足够远，再释放带电质点，质点能够穿过c孔d若将带电质点放在c孔左侧，由静止释放，它一定能穿过a孔6.如图所示，一个静电电势差计（简称静电计）放在绝缘面上，静电计的金属球a用导线经电键s1与其金属外壳b相接，又用导线经电键s2与大地相接当s1与s2都断开时，使a球带电，看到静电计指针张开一个角度，现闭合电键s1后再断开，然后再闭合电键s2，可观察到的现象是（ ）a指针张角先减小到零，之后不再张开b指针张角先减小到零，之后再张开c指针张角先减小，之后保持不变d指针张角先不变，之后减小到零abv0l7.在观察油滴在水平放置真空充电的平行板电容器中运动的实验中，原有一油滴静止在电容器中给电容器再充上一些电荷q1，油滴开始向上运动，经t秒钟后，电容器突然放电失去一部分电荷q2，又经t秒钟，油滴回到原处假设油滴在运动过程中没有失去电荷，试求电容器失去电量q2和充上电量ql之比是多少?8.如图所示，由a、b两平行板构成的电容器，电容为c，原来不带电。电容器的a板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0。如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达b板后再发射第二个电子，并且所有和b板相碰的电子都留在b板上。随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值。已