高中物理 第一章 第七节 了解电容器配套辅导与检测课件 粤教版选修31.ppt

第七节了解电容器 电场 1 电容器的构造 2 的过程叫电容器的充电 的过程叫电容器的放电 电容器充电后两极间形成 储存了 能 3 电容的定义式 平行板电容器的电容由介电常数 正对面积 板间距离等因素决定 答案 考点一电容器 1 构造 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体 都可看作是一个电容器 在两个正对的平行金属板间夹上一层绝缘物质 就组成一个最简单的电容器 平行板电容器 2 电容器的充电和放电过程 1 使电容器带电叫做充电 充电过程中由电源获得的能量储存在电场中 称为电场能 2 使电容器失去电荷叫做放电 放电后 两板间不再存在电场 电场能转化为其它形式的能 右图为电容器c与电压为u的电源连接成的电路 当电键k与1接通 电容器a板带负电 b板带正电 这一过程称电容器的充电过程 电路稳定后 两板间的电势差为u 当k与2接通 流过导体acb的电流方向为b c a 这就是电容器的放电过程 考点二电容 1 电容的意义 表示电容器储存电荷本领的物理量 2 定义 电容器所带的电荷量q与两板间的电势差u的比值 叫做电容器的电容 则电容器的电容由电容器本身的因素决定 而与电容器所带的电荷量q与两板间的电势差u无关 3 电容器的电量 电容器的一个极板上所带电量的绝对值 4 单位 法拉 f 微法 f 皮法 pf 1f 106 f 1012pf 练习 1 电容器的电容大小取决于 a 电容器的带电量b 电容器两极板间的电势差c 电容器本身构造d 制成电容器的金属材料的性质 解析 电容的定义式 但电容由电容器本身的因素决定 包括结构 电介质等因素 而与电容器所带的电量q和两板间的电势差u无关 答案 c 双选 下列说法中正确的是 a 电容器是储存电荷和电能的容器 只有带电时才称电容器b 电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量c 固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比d 电容器所带电量是指每个极板所带电量之和 解析 电容是表示电容器储存电荷本领的物理量 与本身带电无关 a错b对 由q cu得 对固定电容器所充电荷量跟加在两极板间的电压成正比 c对 电容器的一个极板上所带电量的绝对值 为电容的电量 d错 答案 bc 2 双选 用两节相同的电池给两个电容器c1和c2充电 已知c1 c2 当达到稳定状态时 两电容器的电势差分别为u1和u2 则 a u1 u2b u1 u2c q1 q2d q1 q2 解析 用两节相同的电池给两个电容器c1和c2充电 u相同 a错b对 由可得 u相同时 c大则q大 c对d错 答案 bc 考点三平行板电容器的动态分析 1 讨论相关变化的表达式 1 平行板电容器的电容 平行板电容器的电容跟介电常数成正比 跟正对面积成正比 跟极板间的距离d成反比 双选 下图所示为研究平行板电容器电容决定因素的实验装置 用s表示两块相互靠近的等大正对面积 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 对此实验过程的描述正确的是 a 当q保持不变 m板向上移 s减小 静电计指针偏角减小 表示电容c变大b 当q保持不变 m板向右移 d减小 静电计指针偏角减小 表示电容c变大c 保持q d s都不变 在m n之间插入云母板 介电常数 1 静电计指针偏角变大 表示电容c变大d 此实验表明 平行板电容器的电容c跟介电常数 正对面积s 极板间距离d有关 解析 由可知 当q保持不变 m板向上移 s减小 c减小 则u变大 引起静电计内e增大 指针受力增大 故偏角增大 a错 同理 当q保持不变 m板向右移 d减小 c变大 则u减小 引起静电计内e减小 指针受力减小 故偏角减小 可判断c错 b正确 答案 bd 练习 3 如图所示 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a b两极板的带电量 而减少两极板的距离 同时在两极板间插入电介质 则静电计指针的偏转角度 a 一定减小b 一定增大c 一定不变d 可能不变 解析 静电计的指针与金属外壳 可以等效为电容极小的电容器 c1 且与平行板电容器 c2 构成并联电容组 注意 不是串联电容组 所以 静电计的示数 即指针的偏转角度 就表示a b两极板的电势差 在c1 c2的条件下 可以认为平行板电容器的带电量始终不变 即 当d减小而 增大时 u减小 指针偏转角度减少 所以 正确选项为a 答案 a 4 双选 平行板电容器的两极板a b接在电池的两极 一带正电小球悬挂在电容器内部 闭合电键s 电容器充电 这时悬线偏离竖直方向的夹角为 如图所示 则 a 保持电键s闭合 带正电的a板向b板靠近 则 增大b 保持电键s闭合 带正电的a板向b板靠近 则 不变c 电键s断开 带正电的a板向b板靠近 则 增大d 电键s断开 带正电的a板向b板靠近 则 不变 解析 保持电键s闭合时 a b两板间电压u不变 u 若a板向b板靠近 根据知两板间场强增大 角增大 a正确 电键s断开 a b两板电量不变 若a板向b板靠近 由知电容要增大 两板间电压要减小 且u d 两板间场强 场强不变 角不变 d正确 答案 ad 1 注意电容的定义式和平行板电容器电容的决定式的意义 2 注意平行板电容器充电后的两种变化情况的特征 1 平行板电容器充电后仍与电源相连两板间的电势差不变 2 平行板电容器充电后与电源断开两板上的电荷量不变 如图 平行板电容器充电后又与电源断开 并使负极板接地 在两板之间的p点固定一个正点电荷 设两板间的场强为e 两板间的电压为u 表示正点电荷在p点具有的电势能 现保持正极板不动 将负极板上移到图中另一位置 可知 a u变小 e不变b e变小 变大c u不变 不变d u变小 变小 练习 5 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 a 带电油滴将沿竖直方向向上运动b p点的电势将降低c 带电油滴的电势能减少d 若电容器的电容减小 则极板带电量将减小 解析 电容器两端电压u不变 由公式 场强变小 电场力变小 带电油滴将沿竖直方向向下运动 a错 p到下极板距离d不变 而场强e减小