高中物理电容器与电容2课件人教版选修31.ppt

一 电容器二 电容器的电容三 平行板电容器的两种典型情况的讨论例题选 96年全国601年安徽春03年江苏高考500年全国4电容式传感器例01年全国理综01年广东04年全国理综21 电容和电容器 一 电容器任何两个彼此绝缘而又相隔很近的导体 组成电容器 带电体和接地导体便具有储存电荷的功能 这种装置我们称为电容器 既 储存电荷的容器 实际上 任何彼此绝缘又相隔很近的导体 都可以看成是一个电容器 贮藏电量和能量 而两个导体称为电容的两极 电容器的本领 容纳电荷电容器的充电与放电 使电容器带上电的过程 叫充电 电容器所带的电 电容器一个极板所带电量的绝对值 叫电容器所带的电量 带电的电容器两极板间有电势差 使电容器所带电荷消失的过程 叫放电 电容器的电容电容是为了反映不同电容器容纳电荷本领而引入的一个物理量 二 电容器的电容 1 表征电容器容纳电荷本领大小的物理量 2 电容的定义式 电容器所带的电量q与电容器两极板间的电势差u的比值叫做电容器的电容 c q u q u 电容器的电容在数值上等于是两极板间的电势差为 增加 1v时电容器需要带 增加 的电量 3 电容的单位 法拉 f 微法 f 皮法 pf 1f 106 f 1012pf 4 平行板电容器的计算式c s 4 kd 5 注意 电容器的电容大小只决定于电容器本身 与电容器是否带电 带电量的多少 电势差的大小都无关 三 平行板电容器的两种典型情况的讨论 c s dc q ue u d q s 1 若两板始终跟电源连接 u保持不变 a d增大 c将减小 q将减小 e将减小 b s增大 c将增大 q将增大 e将保持不变 c 插入介质 c将增大 q将增大 e将保持不变 d 插入一定厚度的导体板 相当于d减小 c将增大 q将增大 e将增大 2 若充电后与电源断开 q保持不变 a d增大 c将减小 u将增大 e将保持不变 b s增大 c将增大 u将减小 e将减小 c 插入介质 c将增大 u将减小 e将减小 d 插入一定厚度的导体板 相当于d减小 c将增大 u将减小 e将保持不变 3 在右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 96年全国6 c 01年安徽春 4 一个平行板电容器 两板之间的距离d和两板面积s都可以调节 电容器两板与电池相连接 以q表示电容器的电量 e表示两板间的电场强度 则 a 当d增大 s不变时 q减小 e减小b 当s增大 d不变时 q增大 e增大c 当d减小 s增大时 q增大 e增大d 当s减小 d增大时 q不变 e增大 ac 5 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 减小两极板间的距离 则两极板间电场的电场强度减小b 保持k接通 在两极板间插入一块介质 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小d 断开k 在两极板间插入一块介质 则两极板间的电势差增大 03年江苏高考 bc 00年全国 6 对于水平放置的平行板电容器 下列说法正确的是 a 将两极板的间距加大 电容将增大 b 将两极板平行错开 使正对面积减小 电容将减小 c 在下板的内表面上放置一面积和极板相等 厚度小于极板间距的陶瓷板 电容将增大 d 在下板的内表面上放置一面积和极板相等 厚度小于极板间距的铝板 电容将增大 bcd 电容式传感器 电容器的电容c决定于极板的正对面积s 极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素 如果某一物理量 如角度 位移 深度等 的变化能引起上述某个因素的变化 从而引起电容的变化 则通过测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化 起这种作用的电容器称为电容式传感器 图甲是测量的电容式传感器 原理是 角度 由于c s 动片与定片间的角度 发生变化时 引起s的变化 通过测出c的变化 测量动片与定片间的夹角 图乙是测量的电容式传感器 原理是 液面高度h 由于c s h发生变化 金属芯线和导电液体组成的电容发生变化 通过测定c的变化 可以测量液面高度h的变化 图丙是测量的电容式传感器 原理是 压力f 由于c 1 d 压力f作用在可动电极上 引起极板间距d的变化 通过测出c的变化 测量压力f的变化 图丁是测量的电容式传感器 原理是 位移x 由于c随着电介质进入极板间的长度发生变化 通过测出c的变化 测量位移x的变化 例8 随着生活质量的提高 自动干手机已进入家庭 洗手后 将湿手靠近自动干手机 机内的传感器便驱动电热器加热 有热空气从机内喷出 将湿手烘干 手靠近干手机能使传感器工作 是因为 a 改变了湿度b 改变了温度c 改变了磁场d 改变了电容 d 01年全国理综 9 如图示 一个平行板电容器 其电容为c 带电量为q 上板带正电 现将一个试探电荷q由两板间a点移动到b点 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所做的功等于 a qcs qdb qqs cdc qqs 2cdd qcs 2qd c 01年广东 10 如图示 平行板电容器经开关s与电池连接 a处有一带电量非常小的点电荷 s是闭合的 a表示a点的电势 f表示点电荷受到的电场力 现将电容器的b板向下稍微移动 使两板间的距离增大 则 a a变大 f变大b a变大 f变小c a不变 f不变d a不变 f变小 b 04年全国理综 a 解 在电场中 带正电荷的小球所在处的电势为 1 带负电荷的小球所在处的电势