20xx教科版高中物理選修3-11-6電容器和電容(編輯修改稿)
2024-12-24 06:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 介 電常數(shù) ε r 間的關(guān)系 C ＝ε r S4π kd. ( 2 ) 平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場， E ＝Ud. ( 3 ) 電容器所帶電荷量 Q ＝ CU . 2 ． 動態(tài)變化的兩種基本情況： ( 1 ) 電容器兩板電勢差 U 保持不變 ( 與電源連接 ) ． ( 2 ) 電容器的帶電荷量 Q 保持不變 ( 與電源斷開 ) ． ( 3 ) 結(jié)論：在電荷量不變的條件下，改變板間距離，場強(qiáng)不變．在U 不變條件下，改變正對面積，場強(qiáng)不變． 3 ． 平行板電容器兩極板之間電場強(qiáng)度的兩個公式： ( 1 ) 已知平行板電容器兩極板間的距離 d 和兩極板之間的電壓U ，可用下式計算兩 極板間的電場強(qiáng)度 E ＝Ud∝1d，即電壓不變時 E 與 d 成反比． ( 2 ) 由 C ＝QU和 C ＝εrS4π kd求出 U ，再代入 E ＝Ud，可得平行板電容器兩極板間的電場強(qiáng)度為 E ＝4π kQεrS∝1S，即 Q 不變時， E 與S 成反比． 2 ．平行板電容器充電后斷開電源，然后將兩極板間的正對面積逐漸增大，則在此過程中 ( ) A ．電容逐漸增大 B ．極板間場強(qiáng)逐 漸增大 C ．極板間電壓保持不變 D ．極板上電荷量保持不變 解析： 電容器充電后再斷開 S ，其所帶電荷量 Q 不變，由 C ＝ε r S4 π k d可知， S 增大時， C 變大．又因 U ＝QC，所以 U 變小，對于場強(qiáng) E ，由于 E ＝Ud，所以 E 變小． 答案 ： AD 關(guān)于電容的計算問題 【例 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的13，此電 容器的電容等于 _ _ _ _ _ _ _ _ μF ，電容器原來所帶的電荷量是 _ _ _ _ _ _ _ _ C ，若電容器極板上的電荷量全部放掉，電容器的電容是 _ _ _ _ _ _ _ _ μF . 思路點撥： 根據(jù)電容的定義式 C ＝QU＝Δ QΔ U，先求出電容器兩板間電壓的變化量 Δ U 后再求電容器的電容 C .根據(jù)原電壓求出原帶電荷量 Q ，電容器的電容不因是否帶電而改變． 解析： ① 電容器兩極板間電勢差的變化量為 Δ U ＝????????1 －13U ＝23 3 V ＝ 2 V ，由 C ＝Δ QΔ U可得 C ＝3 10－ 42 F ＝ 1 . 5 10－ 4 F ＝ 1 5 0 μF . ② 電容器原來的電荷量為 Q ，則 Q ＝ CU ＝ 1 . 5 10－ 4 3 C ＝4 . 5 10－ 4 C. ③ 電容器的電容是由本身決定的，與是否帶電無關(guān)，所以電容器放掉全部電荷后，電容仍然是 1 5 0 μF . 答案 ： 150 10－ 4 150 反思領(lǐng)悟 ：要熟練掌握電容的計算公式，并能利用數(shù)學(xué)上的等比定理以及合比定理來解決物理問題．掌握電容大小的決定因素是電容器本身，而與電容器帶不帶電、帶多 少電無關(guān)． 一個電容器的儲電荷量是 4 10 － 8 C ，兩極板之間的電壓是 2 V ，那么這個電容器的電容是 _ _ _ _ _ _ _ _ F ． 如果將所帶電荷量全部放掉，這個電容器的電容是 _ _ _ _ _ _ _ _ F . 答案 ： 2 10－ 8 2 10－ 8 平行板電容器的動態(tài)變化問題 【例 2 】 如圖 1 － 6 － 1 所示，用靜電計可以測量已充電的平行板電容器兩極之間的電勢差 U ，現(xiàn)使 B 板帶電，則下列判斷正確的是 ( ) 圖 1 － 6 － 1 A ．增大兩極板之間的距離，指針張角將變大 B ．將
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