电容与电容器含答案

1、第4课时电容与电容器【导学目标】1.理解有关电容器的基本概念 .2.掌握电容器的两类动态分析.电容器与电容基础导引判断下面关于电容器及其电容的叙述的正误：(1)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关.()(2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数 和.()(3) 电容器的电容与电容器所带电荷量成反 比.()(4) 一个电容器的电荷量增加Q X 10 6 C时，两板间电压升高10 V,则电容器的电容无法确定.()知识梳理1 .电容器(1)组成：由两个彼此 又相互 的导体组成.(2)带电量：每个极板所带电荷量的 .(3)电容器的充电和放电充电：使电容

2、器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的 ,电容 器中储存.放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中 转化为其他形式 的能.2 .电容(1)定义：电容器所带的 与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)定义式：(3)物理意义：表示电容器 本领大小的物理量.3 .平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与 成正比，与介质的 成正比，与 成反比.(2)决定式：C=, k为静电力常量.思考:电容器的电容、电容器带电荷量的变化量以及对应两极板电压的变化量，三者之间有什么关系课堂探究"突破考点 先惬后听找同撩克规舜方法考点一关于电容两个公式的意义【考点解读，一， Q ，一，一一，

3、一，一1 .电容的定义式 若寺反映了电容器容纳电荷量的本领，但平行板电容器的电容c的大小与Q U都无关，仅由两个导体板的大小和形状、两导体板的相对位置以及极板间的电介质来决定. £ rS _一_2 .平行板电谷器电谷的决定式C=；,反映了电谷 C的大小与两极板正对面积4 71kd成正比，与两极板间距离成反比，与极板间电介质的介电常数成正比.【典例剖析例1 如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的口动.部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容 C便发生变 ，| |定'板通过测量电容 C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在图1思维突破1 . C= Q是

4、电容的定义式，C与Q U均没有关系，C是由公式C=JS决定的.U4k % d2 .而Q= CU则Q与C U有关，C一定时，C与U成正比.Q 一 一跟踪训练 1 根据电谷器电谷的定乂式 c = u , 可知()A.电容器所带的电荷量 Q越多，它的电容就越大，C与Q成正比B.电容器不带电时，其电容为零C.电容器两极板之间的电压 U越高，它的电容就越小，C与U成反比D.以上说法均不对考点二电容器两类动态问题的分析方法【考点解读】电容器动态分析的思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变.(2)用决定式。=六会分析平行板电容器电容的变化.4 71kdQ(3)用定义式C=济析电容器所带电荷量

5、或两极板间电压的变化.(4)用E= U分析电容器极板间场强的变化.d特别提醒 有一种情况我们应当作为结论记住：当电容器充电后与电源断开，即电容器所带电荷量不变时，无论怎样改变板间距离，板间的场强是不变的.【典例剖析 例2 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地.两板间有一个正试探电荷固定在 P点，如图2所示，以C表示电容 器正平移一小段距离10的过程中，各物理量与负极板移动距离x的思维突破的电容、E表示两板间的场强、 6表示P点的电势，W表示 电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右121.本题中10的意义要认识清楚，1 0是负极板向右移动的距离，而不是两极板间距离.2.求与平

6、行板电容器有关的问题时，应从平行板电容器的电容决定式入手，首先确定不变量，然后根据电容决定式c=mS进行推导讨论，找出各物理量之间的关系，从4 71kd而得出正确结论.跟踪训练2如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上.若两极板所带电荷量 Q恒定，极板两端电压U将随待测物体的左右移动而变化，若U随时间t的变化关系为U= at+b（a、b为大于零的常数），其图象如图乙所示，那么图丙、丁中反映极板间场强大小E和物体位移 x随时间t 变化的图线是（设t=0时物体位移为零）A.和D .和可41极板即学时防提升解题能力分组训练提升能力

7、A组 与电容相关的概念类问题.对于 给定的 电容 器，描 述其电 容C、 电荷量 Q电压 U之间 的相应 关系的 图象正 确的是 ( )A.要使该电容器两极板之间电压增加1 V,所需电荷量为X 10 5 CB.要使该电容器带电荷量1 C,两极板之间需加电压X 10 5 VC.该电容器能够容纳的电荷量最多为X 105 CD.该电容器能够承受的最大电压为450 V B组电容器的动态分析 .一,-£ gS3 .一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S,电容为二丁，其中£。是常量.对d此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时，电容器极板间 ()A.电场强度不变，电势差变大B.电场

8、强度不变，电势差不变C.电场强度减小，电势差不变D.电场强度减小，电势差减小4 . (2010 北京 18)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图4所示).设两极板正对面积为 S,极板间白距离为d,静电计指针偏角为 0.实验中，极 板 所 带 电 荷 量 不 变， 若图4A.保持S不变，增大d,则0变大B.保持S不变，增大d,则0变小C.保持d不变，减小S,则0变小D.保持d不变，减小S,则e不变课时规范训练（限时：60分钟）、选择题1 .如图1所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的A.两板间的距离C.两板间的电介质2. 下 列 关图1.两板间的电压.两板的正

9、对面积器 的说法中 正确 的 是（）A.电容器是储存电荷和电能的器件B.互相绝缘、相互靠近的两个导体构成电容器的电极，电容跟这两个导体是否带电无关C.电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量D.电容器的充电过程是将其他形式的能转化为电场能的过程, 将电容器的放电过程是电场能转化为其他形式的能3. （2011 天津理综 5）板间距为 d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间,、，一,、,1 一一电势差为U,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不变，这时两极板间电势差为12,板间场强为E2 ,下列说法正确的是U=2U, E= 4EiU= 2U, E= 2Ei()A.

10、 U=Ui, E2= EiBC. 12= Ui, E=2ED4.如图2所示是测定?面高度 h的电容式传感器示意图，E为电G为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘 物质，C为导电液体.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的 关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏.如果在导电 液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则（A.导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大B.导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大C.导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小D.导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小5.如图3所示，两块较大的金属板 A、B相距为d,平行放置并

11、与源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是A.若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B.若将A向左平移一小段距离，则油滴仍然静止，G表中有b-a的电流C.若将A向上平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G表中有b-a的电流D.若将A向下平移一小段距离，则油滴向上加速运动，G表中有b-a的电流6. （2010 安徽理综 18）如图4所示，M N是平行板电容器的 两个极板，R为定值电阻，R、R为可调电阻，用绝缘细线将质量为m带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关 S,小球静止时受到悬线的拉力为 F.调节R、R,关于F的大小判断正确的是（A.保持

12、R不变，缓慢增大 R时，F将变大B.保持R不变，缓慢增大 R时，F将变小C.保持R2不变，缓慢增大 R时，F将变大D.保持R2不变，缓慢增大 R时，F将变小7.静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图5所示，A、B是平行板电容器的两个金属板， G为静电计.开 始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行（）图5A.断开开关S后，将A B分开些B.保持开关S闭合，将 A B两极板分开些C.保持开关S闭合，将 A B两极板靠近些D.保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右移动8 .（2010 重庆 1

13、8）某电容式话筒的原理示意图如图6所示,E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板.对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动.在 P、Q间距增大过程中（）A. P、Q构成的电容器的电容增大B. P上电荷量保持不变C. M点的电势比N点的电势低D. M点的电势比 N点的电势高(即逆时针方向)转过一9 .如图7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尸 F.-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= 图7B. P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D.若电容器的电容减小，则极板

14、带电量将增大10 .如图8所示的电路，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.为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是()A.断开开关，将两板间的距离拉大一些11 断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些C.保持开关闭合，将两板间的距离减小一些D.保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上个小角度、非选择题12 .如图9所示，水平放置的两平行金属板 A B接在U= 4 000 V 的直流电源上，两极板间距离为2 cm, A极板接地，电场中a点距B极板1 cm, b点和c点均距A极板cm,求：(1) a点的电场强度；(2) a、c之间的电势差；(3)电子在b点的电势能；(

15、4)电子从a点运动到c点，电场力做的功.13 .如图10所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d,上极板开有一小孔，质量均为 m带电荷量均为+ q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知 d图10= 2L,今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落.当下端 的小球到达下极板时，速度刚好为零.试求：(1)两极板间匀强电场的电场强度;(2)两球运动过程中的最大速度.复习讲义基础再现基础导引(1) V (2) X (3) X (4) X知识梳理1.(1)绝缘靠近 (2)绝对值Q - 异种电何电场能 电场能 2.(1)电何量 Q (2) C= u (3)谷纳电何3. (1)正对面积介电常数 两板间的距离& rS(2) 4 71kd思考：设电容器开始带电荷量Q,两板电压 U,改变后电压为12,