2018年高考物理一轮复习专题6.4电容与电容器教学案

1、专题6.4电容与电容器考情解读1 .带电粒子在匀强电场中的运动2 .示波管3 .常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系重点知识梳理一、电容器1 .常见电容器(i)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。2.电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。Q(2)定义式：C=J(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位：法拉(F)

2、1 F=106=1012pF3.平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。(2)决定式：C=-,k为静电力常量。471kd二、示波管1 .构造及功能(如图1所示)图1（1）电子枪：发射并加速电子。（2）偏转电极YY:使电子束竖直偏转（加信号电压）；偏转电极XX'：使电子束水平偏转（加扫描电压）。2 .工作原理偏转电极XX和YY不加电压，电子打到屏幕中心；若只在XX'之间加电压，电子只在X方向偏转；若只在YY之间加电压，电子只在Y方向偏转；若XX加扫描电压，YY加信号电压，屏上会出现随信号而变化的图象。

3、高频考点突破高频考点一电容器例1.（多选）下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（）A.根据C=Q灯知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器，其所带电荷量与两板间的电压成正比C.无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板间的电压无关一解析，由于电容器的电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，是电容器的一种特性，一个电容器对应唯一的电容值，不能说电容器的电容与其所幕电荷量成正比j与两极板间的电压成反比,因此选项A错误,C、D正确，由于电容是定值，由知，

4、其所带电荷量与两板间的电压成正比j故选项B正确口答案：BCD【举一反三】（多选）有一只电容器的规格是“1.5wF,9V”，那么（）A.这只电容器上的电荷量不能超过1.5X10-5CB.这只电容器上的电荷量不能超过1.35X10-5CC.这只电容器的额定电压为9VD.这只电容器的击穿电压为9V答案BC解析9V为电容器的额定电压（或工作电压），故C正确；正常工作时的带电荷量Q=CU=1.5X10-6X9C=1.35X105C,选项B正确。【变式探究】如图2所示，设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为e。实验中，极板所带电荷量不变，若（）图2A.保持S不变，增大d,则e变大B.保持

5、S不变，增大d,则0变小C.保持d不变，减小S,则e变小d.保持d不变，减小s,则e不变答案A解析静电计指针偏角反映电容器两板间电压大小。在做选项所示的操作中，电容器电QrS荷量Q保持不变，由C=Q=一知，保持S不变，增大d,则C减小，U增大，偏角e增大,U4兀kd选项A正确，B错误；保持d不变，减小S,则C减小，U增大，偏角e也增大，故选项CD均错。高频考点二平行板电容器的动态分析例2、如图3,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45。，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将（）图3A.保持静止

6、状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动答案D解析两平行金属扳水平放置时，带电微粒静止有酩二讯现将两板绕过吕点的轴（垂直于纸面）逆时针旋行4T后,两板间电场强度方向逆时针旋转45。，电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变，此时电场力不喳力的合力大小恒定，方向指向左下方故该微粒将向左下方做句加速运动，选项D正确.【变式探究】多选）如图2所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）I图2A.带电油滴将沿竖直方向向上运动8. P点电势将降低C.电容器的电容减小，极板带

7、电荷量减小D.带电油滴的电势能保持不变答案BC解析电容器与电源相连，两极板间电压不娈j下梭板接地，电势为0.油滴位于/点处于静止状态，因此有由产酒当上极板向上移动一小段距离时，板间距离/增大，由知电容器电容颜小,板间场强4翁h油滴所受的电肋减小,4双合力向E芾电油滴将向下力蹴运动错J产点电势等于几点到极板间的电势差,由于产到下极板间距离小不变,由尸力励可知场强£顺小时/点电势降低，E对由广物知电容毒带电荷量激小jC对带电油滴所处产点电势下降，而由题图可知油滴带负电，所以*滴电势能摺大,D错.【方法技巧】电容器动态分析问题的分析技巧1 .抓住不变量，弄清楚是电容器的电荷量不变还是电压不

8、变.2 .根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析电荷量或电压的变化，最后分析电场强度的变化.【举一反三】如图1所示，两块较大的金属板AB平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.以下说法中正确的是（）图1A.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8 .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的电答案AB解析根据电路图可知，A板带负电，B板带正电，原来油滴恰好处

9、于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与竖直向下的重力平衡；当S闭合，若将A板向上平移一小段位移，则板间间距 d变大，而两板间电压力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据量Q也减小，因此电容器放电，所以G中有若将A板向左平移一小段位移，两板间电压油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积一、一U、，,一一 “U此时不变，故板间场强 已已变小，油滴所受合£ r SC=-K可知，电容 C减小，故两板所带电荷 4 71kdb- a的电流，选项 A正确；在S闭合的情况下，U和板间间距d都不变，所以板间场强 E不变，S减小了，根据。=厂名可知，电容C减小,4兀kd两板所带电荷量Q也减小

10、，电容器放电，所以G中有b-a的电流，选项B正确；若将S断开,两板所带电荷量保持不变，板间场强E也不变，油滴仍然静止，选项C错误；若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，两板所带电荷量Q仍保持不变，两板间间距d变小，根据C=广书，U=QF口E=U,可得E=42喈显然，两板间场强E不变，所以油滴仍然静止，G中4兀kdCd£rS无电流，选项D错误.真题感悟1.12016全国卷I】一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场

11、强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变I-【答案】D【解析】由平行板电容满电容的决定式上泼孑将云母介质落出，电容口感小，而两极板的电压V恒定，由后。内极板上的电荷量变小，又由广用得板间电场强度与介质无关T大小不变,选项D正确.2.12016全国卷H】阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图1-所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q;闭合开关S,电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q.Q与Q的比值为（）2A. 一51 B.-2C.3 D.5£图1-C【解析】由已知条件及电容定义式C=q,Q UQ = UC, Q= U2C,则K=Ti.Q2 U

12、2s断开时等效电路如图甲所示甲R (R+ R)(R+ R + RUiU R(R+RR+ (R+ R)+ R Ex- = .E;2 5 'S闭合时等效电路如图乙所示,RRR+R1QU3,人=飞0.e=3e，则d=u=5，故C正确R+RTRa点的轴（垂直于纸1.12015全国新课标n14如图所示，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过面）逆时针旋转45。，再由a点从静止释放一同样的微粒，改微粒将MlA.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】现将两板绕过君点的轴（垂直

13、于纸面）逆时针旗手却寸，两板间的电场强度不变；电场力也不变,所以现将两板绕过*点的轴垂直于纸面）逆时针旅转后,带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方问问左下方/故微粒将向左F万做匀加速运动?故D正确kD.C错误，1.（2014北京卷，15）如图1所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（）图1A. 1、2两点的场强相等B. 1、3两点的场强相等C. 1、2两点的电势相等D. 2、3两点的电势相等解析同一电场中，电场线越密的地方场强越大，所以1点场强大于2、3点场强，AB错误；同一等势面上各点电势相等，沿电场线方向电势降低，故C错误，D正确。答案D2.（2014天

14、津4）如图5所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷.带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）A.若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加答案C解析由于两极板的正负不知，粒子的电性不确定，则粒子所受电场力方向不确定，所受电场力做功正负不确定，但根据粒子运动轨迹，粒子所受合力一定向下，则合力一定做正功，所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定，但粒子动能一定增加，所以只有C正确.3.（2013广东15）喷墨打印机的简化模型如图11所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电