高中物理 第2章 電場與示波器 電容器 電容學(xué)案 滬科版選修3-1-文庫吧
2024-10-30 23:12 本頁面
【正文】 板間距 d 增大時，電容器的 C、 Q、 E 如何變化？ 答案 (1)根據(jù) C＝ εS4πkd， S 增大時， C增大．根據(jù) C＝ QU得 Q＝ CU，所以 Q 增大，電場強度E＝ Ud不變． (2)根據(jù) C＝ εS4πkd， d 增大時， C 減小，由于 Q＝ CU，所以 Q 減小，電場強度 E＝ Ud減小． 2．在上圖中，電容器充電后和電源斷開，此時電容器的帶電荷量不變． (1)當(dāng)兩極板的正對面積增大時，電容器的 C、 U、 E 將如何變化？ (2)當(dāng)兩極板間距 d 增大時，電容器的 C、 U、 E 將如何變化？ 答案 (1)根據(jù) C＝ εS4πkd， S 增大時， C 增大，由于 U＝ QC，所以 U 減小，電場強度 E＝ Ud減小． (2)根據(jù) C＝ εS4πkd， d 增大時， C減小，由于 U＝ QC，所以 U 增大，電場強度 E＝ Ud＝ QCd＝ QεS4πkdd＝ 4πkQεS ，所以 E 不變． [要點提煉 ] 1．分析方法：抓住不變量，分析變化量．其理論依據(jù)是： (1)電容器電容的定義式 C＝ QU； (2)平行板電容器內(nèi)部是勻強電場， E＝ Ud； (3)平行板電容器電容的決定式 C＝ εS4πkd. 2．兩類典型題型 (1)電壓不變時：若電容器始終與電源相連，這時電容器兩極板間的電壓是不變的，以此不變量出 發(fā)可討論其他量的變化情況． (2)電荷量不變時：若電容器在充電后與電源斷開，這時電容器兩極板上的電荷量保持不變，在此基礎(chǔ)上討論其他量的變化． 一、對電容器及電容的理解 例 1 有一充電的電容器，兩板間的電壓為 3 V，所帶電荷量為 10－ 4 C，此電容器的電容是多少？將電容器的電壓降為 2 V，電容器的電容是多少？所帶電荷量是多少？ 解析 由 C＝ QU可求電容． C＝ QU＝ 10－ 43 F＝ 10－ 4 F. 電容器電壓降為 2 V時，電容不變，仍為 10－ 4 F．此時電荷量為 Q′＝ CU′＝ 10－ 42 C＝ 310－ 4 C. 答案 10－ 4 F 10－ 4 F 310－ 4 C 二、平行板電容器的電容 例 2 對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是 ( ) A．將兩極板的間距加大，電容將增大 B．將兩極板平行錯開，使正對面積減小，電容將減小 C．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D．在下極板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大 解析 影響平行板電容器電容大小的因素有： (1)隨正對面積的增大而增大； (2)隨兩極板間距離的增大而減??； (3)在兩極板間放入電介質(zhì)，電容增大．據(jù)上面敘述可直接看出 B、 C 選項正確；對 D 選項，實際上是減小了兩極板間的距離．所以本題正確選項應(yīng)為 B、 C、 D. 答案 BCD 三、平行板電容器的兩類典型問題 例 3 如圖 5 所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢差 U，現(xiàn)使 B板帶正電，則下列判斷正確的是 ( ) 圖 5 A．增大兩極板之間的距離，靜電計指針張角變大 B．將 A板稍微上移，靜電計指針張角將變大 C．若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計指針張角變大 D．若將 A板拿走，則靜電計指針張角變?yōu)榱? 解析 電容器上所帶電荷量一定，由公式 C＝ εS4πkd，當(dāng) d 變大時， C 變小．再由 C＝ QU得 U變大；當(dāng) A板上移時，正對面積 S變小， C也變小， U 變大；當(dāng)插入玻璃板時， C 變大， U變??；當(dāng)將 A板拿走時，相當(dāng)于使 d 變得更大， C 更小，故 U 應(yīng)更大，故選 A、 B. 答案 AB 1． (對電容器及電容的理解 )電容器是一種常用的電子元件．對電容器認識正確的是 ( ) A．電容器的電容表示其儲存電荷的能力 B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比 C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比 D．電容的常用單位有 μF和 pF,1 μF＝ 103 pF 答案 A 解析 電容是表示電容器儲存電荷
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