电容器的动态分析

0 个性化教学辅导教案个性化教学辅导教案 任课教师任课教师 蒋蒋 友友学科学科物理物理 授课时间 授课时间 2014 年年 7 月月 19 日日 星期六 星期六 学生姓名学生姓名 年级年级 高二高二授授 辅导章节 第六章第三节辅导章节 第六章第三节 辅导内容辅导内容 平行板电容器的动态分析平行板电容器的动态分析 考试大纲考试大纲 常见的电容器 电容器的电压 电荷量和电压的关系常见的电容器 电容器的电压 电荷量和电压的关系 重点重点 难点难点 用公式法和疏密法解答电容器的极板间距 正对面积的变化对电容用公式法和疏密法解答电容器的极板间距 正对面积的变化对电容 器的电压 电容 电荷 电势 电势能等动态变化器的电压 电容 电荷 电势 电势能等动态变化 课堂课堂 检测检测 听课及知识掌握情况反馈 教学需 加快 保持 放慢 增加内容 课后课后 巩固巩固 作业 巩固复习 预习布置 课后学生课后学生 分析总结分析总结 你学会了那些知识和方法 你对那些知识和方法还有疑问 签字签字教务主任签字 教务主任签字 学习管理师学习管理师 1 考试要求 握平行板电容器间距 正对面积的动态变化对电容 电荷量 电压 电场强度 电势及其电势能等变化 巧用公式法和疏密法解决相应体型 考试类型以选择题为主 可结合力学知识在大题中考查 一 平行板电容器动态分析理论依据 5 由以上所式可得 由以上所式可得 该式为平行板电容器极板间该式为平行板电容器极板间 E 的匀强电场的场强觉得式 常通过的匀强电场的场强觉得式 常通过 来分析场强的变化 来分析场强的变化 S Q 2 解题方法 公式法和疏密法 平行板电容器的动态分析 1 确确定定不不变变量量 分分析析是是电电压压不不变变还还是是所所带带电电荷荷量量不不变变 2 用用决决定定式式C rS 4 kd 分分析析平平行行板板电电容容器器电电容容的的变变化化 3 用用定定义义式式C Q U 分分析析电电容容器器所所带带电电荷荷量量或或两两极极板板间间 电电压压的的变变化化 4 用用E U d 分分析析电电容容器器极极板板间间电电场场强强度度的的变变化化 2 1 两两类类平平行行板板电电容容器器的的动动态态问问题题分分析析比比较较 1 两两极极板板间间电电压压U恒恒定定不不变变 2 电电容容器器所所带带电电荷荷量量Q恒恒定定不不变变 3 2 疏密法对电容器的动态分析 1 一定量的电荷对应着一定数目的电场线 若电荷量不变 则电 场线的数目也不变 2 电场线的疏密程度决定电场强度的大小 3 当电荷量不变时 改变极板间距不会影响电场线的疏密 故电 场强度不变 而改变正对面积 相应电场线疏密程度变化 故其电场强度 变化 典题精讲 例例 1 1 2011 天天津津高高考考 板板间间距距为为 d 的的平平行行板板电电容容器器所所带带电电荷荷 量量为为 Q 时时 两两极极板板间间电电势势差差为为 U1 板板间间电电场场强强度度为为 E1 现现将将电电 容容器器所所带带电电荷荷量量变变为为 2Q 板板间间距距变变为为1 2d 其其他他条条件件不不变变 这这时时两两 极极板板间间电电势势差差为为 U2 板板间间场场强强为为 E2 下下列列说说法法正正确确的的是是 A U2 U1 E2 E1 B U2 2U1 E2 4E1 C U2 U1 E2 2E1 D U2 2U1 E2 2E1 平平行行板板电电容容器器的的动动态态分分析析问问题题 考考点点一一 4 例例2 2 如如图图6 3 7所所示示 平平行行板板电电容容器器 与与电电动动势势为为E的的直直流流电电源源 内内阻阻不不计计 连连接接 下下 极极板板接接地地 一一带带电电油油滴滴位位于于电电容容器器中中的的P点点且且 恰恰好好处处于于平平衡衡状状态态 现现将将平平行行板板电电容容器器的的上上 极极板板竖竖直直向向上上移移动动一一小小段段距距离离 则则 A 带带电电油油滴滴将将沿沿竖竖直直方方向向向向上上运运动动 B P点点的的电电势势将将降降低低 C 带带电电油油滴滴的的电电势势能能将将减减小小 D 电电容容器器的的电电容容减减小小 极极板板带带电电荷荷量量将将增增大大 图 图 6图 图 3图 图 7 3 某某电电容容式式话话筒筒的的原原理理示示意意图图如如图图 6 3 18 所所示示 E 为为电电源源 R 为为电电阻阻 薄薄片片 P 和和 Q 为为两两金金属属极极板板 对对着着话话筒筒说说话话时时 P 振振动动 而而 Q 可可视视为为不不动动 在在 P Q 间间距距增增大大过过程程 中中 A P Q 构构成成的的电电容容器器的的电电容容增增大大 B P 上上电电荷荷量量保保持持不不变变 C M 点点的的电电势势比比 N 点点的的低低 D M 点点的的电电势势比比 N 点点的的高高 图 图6图 图 3图 图 18 5 1 如图所示 一平行板电容器两板间有匀强电场 其中有一个带电液滴处于静止状态 当发生下列哪些变化 时 液滴将向上运动 A 将电容器下极板稍稍下移 B 将电容器上极板稍稍下移 C 将断开 并把电容器的下极板稍稍向左水平移动 D 将断开 并把电容器的上极板稍稍下移 2 如图所示 平行板电容器竖直放置 A 板上用绝缘线悬挂一带电小球 静止时 绝缘线与固定的 A 板成 角 平移 B 板 下列说法正确的是 A S 闭合 B 板向上平移一小段距离 角变大 B S 闭合 B 板向左平移一小段距离 角变大 C S 断开 B 板向上平移一小段距离 角变大 D S 断开 B 板向左平移一小段距离 角不变 3 在探究平行板电容器的电容与哪瞟因素有关的实验中 一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示 已知静电计指针张角随着电容器两极间的电势差的增大而增大 现保持电容器的电量不变 且电容器 B 板位置 不动 下列说法中正确的是 A 将 A 板向左平移 则静电计指针张角增大 B 将 A 板向左平移 则静电计指针张角增小 C 将 A 板竖直向上平移 则静电计指针张角减小 D 将 A 板竖直向上平移 则静电计指针张角增大 4 一平行板电容器 两板之间的距离和两板面积都可以调节 电容器两板与电池相连接 以表示电容 器的电量 表示两极板间的电场强度 则 课堂检测 6 A 当增大 不变时 减小 减小 B 当增大 不变时 增大 增大 C 当减小 增大时 增大 增大 D 当减小 减小时 不变 不变 5 一平行板电容器充电后与电源断开 负极板接地 在两极板间有一正电荷固定在 P 点 如图 1 所示 以 E 表示两极板间的场强 U 表示电容器的电压 表示正电荷在 P 点的电势能 若保持负极板不动 将正极板 移到图中虚线所示位置 则 A U 不变 E 变小 B E 变大 变大 C U 变小 不变 D U 不变 不变 6 如图所示 平行板电容器在充电后不切断电源 此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止 若正对的平行 板左右错开一些 则 A 带电尘粒将向上运动 B 带电尘粒将保持静止 C 错开过程中 通过电阻R的电流方向为B到A D 错开过程中 通过电阻R的电流方向为A到B 课后复习 7 7 2012 年 3 月陕西宝鸡第二次质检 如图所示 平行板电容器与电动势为 E 的直流电源 内阻不计 连接 下极板接地 一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动 一小段距离后 A P 点的电势将降低 B 带点油滴的电势能将减少 C 带点油滴将沿竖直方向向上远动 D 电容器的电容减小 则极板带电量将增大 8 如图所示 由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接 极板M接地 用静 电计测量平行板电容器两极板间的电势差U 在两板相距一定距离d时 给电容器充电 静电计指针张开一定 角度 在整个实验过程中 保持电容器所带电量Q不变 下面哪些操作将使静电计指针张角变大 A 将M板向下平移 B 将M板沿水平向右方向靠近N板 C 在M N之间插入云母板 介电常数 1 D 在M N之间插入金属板 且不和M N接触 9 如图所示 两块水平放置的平行正对的金属板a b与电池相连 在距离两板等远的P点有一个带电液滴处 于静止状态 若将a板向下平移一小段距离 但仍在P点上方 则稳定后 下列说法中正确的是 A 液滴将加速向下运动 B P点电势升高 液滴在P点的电势能将减小 C P点的电场强度变小了 D 在a板移动前后两种情况下 若将液滴从a板移到b板 电场力做功相同 10 如图所示 让平行板电容器带电后 静电计的指针偏转一定角度 若不改变两极板带的电量而减小两极板 间的距离 同时在两极板间插入电介质 那么静电计指针的偏转角度 8 A 一定减小 B 一定增大 C 一定不变 D 可能不变 11 安徽省合肥市 2012 年高三第二次理科综合测试题 如图所示A B为两块水平放置的金属板 通过闭合 的开关 S 分别与电源两极相连 两板中央各有一个小孔a和b 在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落 不计空气阻力 该质点到达b孔时速度恰为零 然后返回 现要使带电质点能穿出b孔 可行的方法是 A 保持 S 闭合 将 S 板适当上移 B 保持 S 闭合 将 S 板适当下移 C 先断开 S 再将 I 板适当上移 D 先断开 S 再将 S 板适当下移 12 辽宁省重点中学协作体 2012 年高考模拟考试理科综合能力试题 如图所示 两块较大的金属板A B平 行放置与一电源相连 S闭合后 两板间有一质量为m 带电量为q的油滴恰好好处于静止状态 以下说法正 确的是 A 若将A板向上平移一小段位移 则油滴向下加速运动 G 中有b a的电流 B 若将A板向左平移一小段位移 则油滴仍然静止 G 中有b a的电流 C 若将 S 断开 则油滴立即做自由落体运动 G 中无电流 D 若将 S 断开 再将A板向下平移一小段位移 则油滴向上加速运动 G 中有b a的电流 13 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 在以下方法中 能使悬线的偏角 变大的是 加大 a b 间的距离 缩小 a b 间的距离 取出 a b 两极板间的电介质 换一块形状大小相同 介电常 数更大的电介质 A B C D 14 在如图所示的电路中 电源两端 a b 间的电压恒定不变 开始时 S 断开 电容器上充有电荷 闭合 S 后 以下判断正确的是 9 A C1所带电量增大 C2所带电量减小 B C1所带电量减小 C2所带电量增大 C C1 C2所带电量均增大 D C1 C2所带电量均减小 15 黑龙江省哈师大附中 2012 届高三上学期期中考试 如图所示 平行板电容器与电动势为E的直流电源 内阻不计 连接 下极板接地 静电计所带电量很少 可被忽略