第六节 电容器 电容

第六节电容器电容电学史上第一个保存电荷的容器1746年，荷兰莱顿城莱顿大学的教授彼得.冯.慕欣布罗克无意中发现：把带电的物体放进玻璃瓶里，就可以把电保存起来。玻璃瓶的瓶里瓶外分别贴有锡箔，他用一根钉子把电引到了瓶子里，当他一手握瓶，一手摸钉子时，受到了明显的电击。用他自己的话说："手臂和身体产生了一种无形的恐怖感觉，总之，我认为自己的命没了"由于它是在莱顿城发明的。所以叫做莱顿瓶。电学家们不仅利用莱顿瓶作了大量的实验，而且做了大量的示范表演法国人诺莱特在巴黎圣母院前所作的表演一．电容器1．构造：两个互相靠近彼此绝缘的导体。2．作用：存储电荷存储电能金属板电介质金属板U3．电容器的工作方式充电后，电容器每个极板的电量绝对值Q，叫做电容器的电量电容器正、负极板间的电势差U，叫做电容器的电压,U=U电源充电充电后，电容器两极板间有电场存在，充电过程中从电源获得的电能储存在电场中，叫做电场能充电后，电容器与电源保持相连，两极板的电势差将保持不变；电容器与电源断开，两极板所带电量不变使两板带上等量异种电荷的过程U=0C放电后，电容器储存的电量为零，电容器两极板间电压为零放电后，电容器两极板间不存在电场，储存的电能转化为其它形式能放电接通电容器两极板，两板电荷中和，电容器不再带电，电场能转化为其它形式的能。充电后，任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。Q与U什么关系呢？AB十十十十十十十十一一一一一一一一+Q-Q两极板间电压电量UQ2U2Q3U3Q.........nUnQ电场力符号F2F3FnF电压/电量++++----同一电容器对于同一电容：Q与U成正比Q与U的比值是一个常量不同的电容器Q与U比值不同，我们用Q与U的比值表示电容器的特征。二.电容1.定义：1F=106μF1F=1012pF电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容C。2.定义式：3.单位：1F（法拉）＝1C/V4.物理意义：表示电容器容纳电荷的能力F（法拉）三.平行板电容器的电容d、ε不变

，S减小—U增大C减小Q一定时d、S不变

，ε增大

—U减小

C

增大S、ε不变

，d增大—U增大

C减小++++----dεSCQ静电计静电计与验电器静电计验电器测电量的大小测电压的大小S、d、ε都是电容器自身结构决定的，平行板电容器的电容大小，也就是由S、d、ε它们决定的．k为静电力恒量计算式：++++----dεSCQ四、常见电容器按结构可分为：固定电容器、可变电容器电介质金属薄膜薄膜电容器内部结构薄膜电容器固定电容器－＋＋－电解电容器击穿电压电容工作温度－＋可变电容器8．所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏静电计相接，极板B接地．若B极板稍向上移动一点，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，极板上的电荷量变大B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大D.极板上的电荷量几乎不变，两极板阀的电压变小如图电路中，电容器的两极板始终和电源相连，若将两极板间的距离增大，电路中将出现的情况是（）A.有电流流动，方向从a顺时针流向b

B.有电流流动，方向从b逆时针流向a

C.无电流流动D.无法判断7．传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力，作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化．将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么()A．当F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．当F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若电流计有示数，则说明压力F发生变化D．若电流计有示数，则说明压力F不发生变化如图是测定液面高度h的传感器.在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，下列说法中正确的是（）A．液面高度h变大，电容变大B．液面高度h变小，电容变大C．金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极D．金属芯线的两侧构成电容器的两电极9．(2008重庆)如图，是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板问电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化．若Q随时间t的变化关系为Q=(a、b为大于零的常数)，其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率V随t变化的图线可能是()A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④6.一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(电荷量很小)固定在P点，用E表示极板间的场强，U表示两极板间的电势差，W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表示的位置，则()

A．U变小，W不变

B.U变小，E不变

C．U变大，W变大

D．U不变，E不变10．如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两板间的电压不变，则

A．把A板向上平移～小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

B．把A板向下平移一小段距离，质点自p点自由下落后将穿过N孔继续下落

C．把B板向上平移一小段距离，质点自p点自由下落后仍能返回

D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落11.三个平行金属板a、b、c，其中ab相距d1，bc相距d2,d2=d1，三个金属板上分别有三个小孔A、B和C，其连线跟板面垂直。三个金属板接到电动势为E1和E2的两个电源上，如图所示，E1<E2在A孔的右侧附近放一个带负电的质点，由静止开始释放，质点将向右运动，穿过B孔；到达P点后，再返回到A孔，则有A．将