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电场 4 电容器电容器的电压 电荷量和电容的关系 第七章 一 电容器两个彼此又相互靠近的构成一个电容器 常用电容器 有固定电容器和可变电容器 固定电容器有 和 使用电解电容器时不能接错其两极 不能接电流 可变电容器通常采用改变来改变电容大小 绝缘 导体 纸质电容器 电解电容器 交变 导体正对面积 电容器的充放电使电容器两极板带上等量异种电荷的过程称为 充电后在两极间就存在 两极间就存在电势差 此电势差叫电容器的 电容器上所带电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量 电容器充电后 两极间用导体接通 使两板电荷相互 电容器的带电量逐渐减小的过程叫 充电 电场 电压 一个极板 中和 放电 二 电容 定义 电容器所带与两个极板间的的比值 公式 单位 单位符号 平行板电容器的电容决定公式 电荷量 电势差 c q u 法拉 f 电容器定义式和决定式的应用传感器是把非电学物理量 如位移 速度 压力 角度等 转换成电学物理量 如电压 电流 电阻等 的一种元件 如图7 4 1所示中的甲 乙 丙 丁是四种常见的电容式传感器 下列说法正确的是 图7 4 1 a 甲图中两极间的电荷量不变 若电压减少 可判断出h变小b 乙图中两极间的电荷量不变 若电压增加 可判断出 变小c 丙图中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的负极 则x变小d 丁图中两极间的电压不变 若有电流流向传感器的正极 则f变大 在图 甲 中 导电液和金属棒彼此之间绝缘相当电容器两极 电容器两极间距和带电量不变 当h减小时 两极之间正对面积s减小 电容器电容减小 因而两极之间电压增大 此时传感器显示电压值应增大 故选项a错误 在图 乙 中 动片和定片彼此之间绝缘相当电容器两极 电容器两极间距和带电量不变 当动片旋转 角越大 两极之间正对面积s越小 同理得两极之间电压增大 此时传感器显示电压值应增大 故选项b错误 在图 丙 中 插入电介质材料 电容器电容增大 而两极间的电压不变 因而电容器带电量增多 即正极板失去电子 电流方向由外电路指向正极 选项c错误 在图 丁 中 两极之间距离减小 电容器电容增大 而两极之间电压不变 故电容器充电 即正极板失去电子 电流方向由外电路指向正极 选项d正确 解决本题时首先要理解以上四种情况中电容器的两极在哪里 电容的大小取决于装置中哪些因素 解决了这些跨度问题才能顺利应用知识进行分析 因此 运用物理知识解决实际问题时 首先要识别 庐山真面目 即在实际现象与物理知识之间搭上 桥梁 从而建立物理情景和物理模型 如涉及静电场的传感器 示波管原理 静电分选 尖端放电和避雷针等问题都存在知识与实际之间的跨度 复习时应作针对性思考 如下图所示 关于给定的电容器电容c 带电量q 极板间电压u之间的关系 下列正确的是 电容器电容决定于极板正对面积大小s 两极板间距离及极板间介质材料的种类 而与极板带电量q 极板间电压u等无关 因此选项b d错误 选项c正确 在电容器电压发生改变情况下 电容器电容不变 根据q cu知 电容器带电量q与极板间电压u成正比 选项a错误 平行板电容器的电压 电容 电荷量 场强的关系平行板电容器的电容c 两板间的电压u 两板间场强e和带电量q在下列情况下怎样变化 1 保持两板与电源相连 只增大两板间距离 则c u q e 2 给电容器充电后与电源断开 再增大两板间距离 则c u q e 1 由于电容器与电源接通 所以u不变 u e 所以c变小 q c u 所以q变小 e 所以e变小 2 充电后断开电源 所以q不变 所以c变小 u 所以u变大 e 保持不变 常用三个公式 来讨论电容器问题 关键要弄清哪些是变量 哪些是不变量 当q不变而d改变时 内部场强不变 这是个很有用的结论 同理 同学们也可以思考一下 若上题中将 增大板的距离 改为 减小两板的正对面积 各量又是如何变化的 带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板m n水平正对放置 如图7 4 2所示 两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动 当微粒运动到p点时 将m板迅速向上平移一小段距离后