高二物理选修3-1第八节___电容器的电容.docVIP

第八节 电容器的电容 [基本知识点] 电容器 两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质，就组成一个最简单的电容器，叫做．实际上，任何两个又的导体，都可以看成一个电容器． :把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷,电容器就不带电了,这个过程叫. 3. 电容 在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。 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。 公式：C=Q/U。 单位：法拉，简称法，符号是F。 1μF=10^(-6)F 1pF=10^(-12)F （4）电容的物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 4．研究影响平行板电容器电容大小的因素 方法分析：控制变量法 将平行板电容器与电源接通，一段时间后断开电源开关，作如下处理，试分析电压U和电容C的变化情况。 【说明】静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.静电计实际上也是一种验电器，指针的偏转角度越大，电势差U越大。 仅改变平行板两极板的距离d 现象：d↓ 偏角↓ U↓ C↑ 结论：C与d呈反比 仅改变平行板两极板的正对面积S 现象：S↓ 偏角↑ U↑ C↓ 结论:C与S呈正比 仅在两极板间插入绝缘介质（保持Q、S、d不变） 现象：插入电介质 偏角↓ U↓ C↑ 结论：当板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的倍。 ⑵两种状态： 保持两板始终与电源相连时，两板之间电势差保持不变； ②当充电后与电源断开，则电容器所带电荷量不变。 5.公式 ⑴ 当平行板电容器两极板之间是真空时， 板间充满同一种介质时，电容变大为真空时的倍，即 6.常用电容器 常用电容器从构造上看，可分为和两类．常用的固定电容器有和 【例1下列关于电容的说法正确的是(　　) A．电容器简称电容 B．电容器A的电容比B的大，说明A所带的电荷量比B多 C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1 V时电容器所带的电荷量 D．由公式C＝知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比 解析　电容器和电容是两个不同的概念，A选项错；由C＝得Q＝CU，可见电容器的电荷量与C和U两个物量有关，所以C大，Q不一定大，B选项错误；电容C的大小与Q、U无关，公式C＝仅能说明Q与U的比值恒定，D选项错误．答案　C A．两板电量加倍，而距离变为原来4倍 B．两板电量加倍，而距离变为原来2倍 C．两板电量减半，而距离变为原来4倍 D．两板电量减半，而距离变为原来2倍 解答：由题意要求先整理和推导出两板电压和场强与电量和两板距离的关系式，然后进行讨论。正确答案C。 【例3】两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电．则(　　) A．保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电荷量增大． C．断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．断开S，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大 答案　BC 解析:　保持S接通则两极板间电势差U不变，减小两极板间的距离d时，根据电场强度公式E＝U/d，两极板间电场的电场强度将要变大，A错误；根据平行板电容器电容的定义式和决定式，可得C＝＝ ，当在两极板间插入一块介质时，介电常数εr变大，导致电容C变大，而U不变，所以极板上的电荷量增大，B正确；同理，断开S时极板上的电荷量Q不变，减小两极板间的距离d时电容C变大，则电势差U一定变小，C正确；如果在两极板间插入一块介质，则C变大，Q不变则电势差U一定减小，D错误．本题正确选项是B、C. 【变式训练】传感器是一种采集信息的重要器件，如图是一种测定压力的电容式传感器。当待测压力F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接成闭合电路。那么 （ ） A．当F向上压膜片电极时，电容将减少 B．当F向上压膜片电极时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力发生变化 D．若电流计有示数，则压力不发生变化 【例4】 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，在距离两板等距的M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M点上方，稳定后，下列说法中正确的是(　　)A.液滴将向下加速运动 B.M点电势升高，液滴在M点的电势能将减小 C.M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 解析：选BD.当将a向下平移时，板间场强增大，则液滴所受电场力增大，液滴