高二物理電容器的電容(編輯修改稿)
2024-12-18 19:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板放走部分電荷，極板的帶電荷量 Q減小，而 C不變，故 U減小，選項(xiàng) D錯(cuò)誤．故正確答案為 AB ? 答案： AB ? 1． 電容器和電容是一回事嗎 ？ ? 提示： 電容器是盛放電荷的一種容器 ， 電容是描述這種容器盛放電荷本領(lǐng)大小的一個(gè)物理量 ， 如果把電容器比作水缸 ， 則電容就是這個(gè)水缸的橫截面積 ． 水缸的橫截面積越大 ， 水缸容納水的本領(lǐng)就越大 ． ? 2． 電容式傳感器的構(gòu)造及工作原理？ ? 提示： (1)圖甲所示是測(cè)定液面高度 h的電容式傳感器．在金屬芯線的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放入導(dǎo)電液體中．金屬芯線和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩個(gè)極，金屬芯線外面的絕緣物質(zhì)就是電介質(zhì)．液面高度 ? h發(fā)生變化時(shí)，正對(duì)面積發(fā)生變化， ? 從而使電容 C發(fā)生變化．知道 C的 ? 變化，就可以知道 h的變化情況． ? (2)圖乙是測(cè)定壓力 F的電容式傳感器．待測(cè)壓力 F作用于可動(dòng)膜片電極上的時(shí)候，膜片發(fā)生形變，使極板間距離 d發(fā)生變化，引起電容 C的變化．知道 C的變化，就可以知道 F的變化情況． ? 3． 驗(yàn)電器和靜電計(jì)是靜電學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)儀器，兩者的構(gòu)造和用途是怎樣的？ ? 提示： (1)驗(yàn)電器是用來(lái)檢驗(yàn)物體是否帶電和帶哪一種電荷的儀器，通常所用的一種驗(yàn)電器叫金箔驗(yàn)電器．金箔驗(yàn)電器是利用同種電荷相斥、異種電荷相吸的原理制成的，其構(gòu)造如圖甲所示．在一個(gè)金屬棒的上端裝一個(gè)金 ? 屬球，在其下端貼兩條很薄的金屬箔片， ? 金屬棒插在用絕緣體制成的瓶塞中，瓶塞 ? 塞在玻璃瓶或有玻璃窗的金屬盒子上． ? (2)靜電計(jì)是用來(lái)測(cè)量導(dǎo)體的電勢(shì)和導(dǎo)體間電勢(shì)差的儀器，把金箔驗(yàn)電器的玻璃瓶改為有玻璃窗的金屬盒，箔片改為帶有刻度的金屬指針 (圖乙 )，就成為一個(gè)靜電計(jì)． ? 它有三個(gè)用途：一是做一般驗(yàn)電器使用，可以檢驗(yàn)物體是否帶電和帶哪一種電荷，因而靜電計(jì)也叫指針式驗(yàn)電器．二是測(cè)量導(dǎo)體間的電勢(shì)差，將兩導(dǎo)體分別與靜電計(jì)的金屬棒及盒相連，棒與盒間便產(chǎn)生電場(chǎng)．指針表面的電荷受到電場(chǎng)力的作用，即受到棒上同種電荷的斥力及金屬內(nèi)壁異種電荷的引力，指針便產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)．被測(cè)電勢(shì)差越大時(shí)盒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越大，指針偏轉(zhuǎn)角度越大．三是測(cè)量導(dǎo)體的電勢(shì)，只要把被測(cè)導(dǎo)體與靜電計(jì)的棒相連，將金屬盒接地，便可測(cè)出導(dǎo)體與大地間的電勢(shì)差，即導(dǎo)體的電勢(shì)，通常規(guī)定大地電勢(shì)為零． ? ◎ 教材資料分析 ? 〔 做一做 〕 ? 電流傳感器可以像電流表一樣測(cè)量電流 ， ?? ? 點(diǎn)撥： (1)狹長(zhǎng)的矩形面積表示電流與時(shí)間的乘積 ， 即在一段時(shí)間內(nèi)所放電荷量 ． ? (2)全部放電過(guò)程中所釋放的電荷量 ， 等于曲線與坐標(biāo)軸所圍成的面積 ． 所以只需要查一下小方格的個(gè)數(shù) ， 用每個(gè)方格的面積乘以方格的格數(shù)即可得放電電量 ． 查格數(shù)時(shí) ， 多于半個(gè)格的按一個(gè)計(jì)算 ， 不到半個(gè)格的舍去 ． ? (3)根據(jù)以上數(shù)據(jù) ， 估算出電容器的電容約為400 μF. ? 一個(gè)平行板電容器，使它每板電荷量從 Q1＝ 3 10－ 5 C增加到 Q2＝ 10－ 5 C時(shí)，兩板間的電勢(shì)差從 U1＝ 10 V增加到 U2， U2是多大？這個(gè)電容器的電容多大？如果使兩極板電勢(shì)差從 U1＝ 10 V降為 U2′＝ 6 V，則每板需減少多少電荷量？ 解析： C ＝Q 1U 1＝ 3 10－ 6 F ＝ 3 μF ； 由 C ＝Q 2 － Q 1U 2 － U 1，求出 U 2 ＝ 12 V ； 由 Δ Q ′ ＝ C Δ U ′ ＝ C ( U 1 － U 2 ′ ) ＝ 10－ 5 C. 答案： 12 V 3 μF 10－ 5 C 【反思總結(jié)】 電容器的電容是反映電容器本身容納電荷本領(lǐng)的物理量，對(duì)一個(gè)特定的電容器來(lái)說(shuō)是固定不變的，因而能夠推出公式 C ＝Δ QΔ U. 【跟蹤發(fā)散】 1 － 1 ：有一充電的平行板電容器，兩板間電壓為 3 V ，現(xiàn)設(shè)法使它的電荷量減少 3 10－ 4 C ，導(dǎo)致電容器兩極 板間的電壓降到原來(lái)的13，此電容器的電容等于________ μ F ，電容器原來(lái)所帶的電荷量是
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