高中物理 第2章 電場(chǎng)與示波器 電容器 電容學(xué)案 滬科版選修3-1-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 所示是一個(gè)平行板電容器，其電容為 C，帶電荷量為 Q，上極板帶正電，兩極板間距為 ＋ q 由兩極板間的 A 點(diǎn)移動(dòng)到 B 點(diǎn)， A、 B 兩點(diǎn)間的距離為 s，連線(xiàn) AB 與極板間的夾角為 30176。d＝ 4πkQεS ，所以 E 不變． [要點(diǎn)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(qiáng)電場(chǎng)， E＝ Ud； (3)平行板電容器電容的決定式 C＝ εS4πkd. 2．兩類(lèi)典型題型 (1)電壓不變時(shí)：若電容器始終與電源相連，這時(shí)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(shí)：若電容器在充電后與電源斷開(kāi)，這時(shí)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(duì)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(shí)，電容不變，仍為 10－ 4 F．此時(shí)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(duì)于水平放置的平行板電容器，下列說(shuō)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(cuò)開(kāi)，使正對(duì)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(duì)面積的增大而增大； (2)隨兩極板間距離的增大而減小； (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(xiàng)正確；對(duì) D 選項(xiàng)，實(shí)際上是減小了兩極板間的距離．所以本題正確選項(xiàng)應(yīng)為 B、 C、 D. 答案 BCD 三、平行板電容器的兩類(lèi)典型問(wèn)題 例 3 如圖 5 所示，用靜電計(jì)可以測(cè)量已充電的平行板電容器兩極板間的電勢(shì)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(jì)指針張角變大 B．將 A板稍微上移，靜電計(jì)指針張角將變大 C．若將玻璃板插入兩板之間，則靜電計(jì)指針張角變大 D．若將 A板拿走，則靜電計(jì)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(shí)， C 變?。儆?C＝ QU得 U變大；當(dāng) A板上移時(shí)，正對(duì)面積 S變小， C也變小， U 變大；當(dāng)插入玻璃板時(shí)， C 變大， U變??；當(dāng)將 A板拿走時(shí)，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(duì)電容器及電容的理解 )電容器是一種常用的電子元件．對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是 ( ) A．電容器的電容表示其儲(chǔ)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(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量．電容的大小是由電容器本身結(jié)構(gòu)決定的，與兩板間電壓及電容器所帶電荷量無(wú)關(guān)．單位 μF與 pF 的換算關(guān)系為 1 μF＝ 106 pF. 2． (對(duì)電容器及電容的理解 )某電容器上標(biāo)有 “25 μF 450 V”字樣，下列對(duì)該電容器的說(shuō)法中正確的是 ( ) A．要使該電容器兩極板之間電壓增加 1 V， 所需電荷量為 10－ 5 C B．要使該電容器帶電荷量為 1 C，兩極板之間需加電壓 10－ 5 V C．該電容器能夠容納的電荷量最多為 10－ 5 C D．該電容器能夠承受的最大電壓為 450 V 答案 A 解析 由電容器的定義式 C＝ QU可得 C＝ ΔQΔU，所以 ΔQ＝ C1
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