20xx粵教版高中物理選修3-117-18了解電容器靜電與新技術(shù)(編輯修改稿)
2025-01-14 13:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電容 C的變化． 圖 1 (2)如圖 2所示，保持 Q和 S不變，增大 (或減小 )兩極板間的距離 d，觀察電勢(shì)差 U(靜電計(jì)指針偏角 )的變化，依據(jù) C＝ QU，分析電容 C的變化． 圖 2 (3)如圖 3所示，保持 Q、 S、 d不變，插入電介質(zhì)，觀察電勢(shì)差 U(靜電計(jì)指針偏角 )的變化，依據(jù) C＝ QU，分析電容 C的變化． 圖 3 答案 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)論： S增大，電勢(shì)差 U減小，電容 C增大． (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論： d增大，電勢(shì)差 U增大，電容 C減?。? (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：插入電介質(zhì)，電勢(shì)差 U減小，電容 C增大． [要點(diǎn)提煉 ] 1．平行板電容器的電容與兩平行極板正對(duì)面積 S 成 正比 ，與電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) ε r 成正比 ，與極板間距離 d 成 反比 ，其表達(dá)式為 C＝ ε rS4π kd，兩板間為真空時(shí)相對(duì)介電常數(shù) ε r＝ 1，其他任何電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) ε r都大于 1. 2． C＝ QU適用于所有電容器； C＝ ε rS4π kd僅適用于平行 板電容器． 三、平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 [問(wèn)題設(shè)計(jì) ] 1．如圖 4所示， 電容器充電后保持和電源相連，此時(shí)電容器兩極板間的電壓不變． 圖 4 (1)當(dāng)兩極板的正對(duì)面積 S增大時(shí)，電容器的 C、 Q、 E如何變化？ (2)當(dāng)兩極板間距 d增大時(shí)，電容器的 C、 Q、 E如何變化？ 答案 (1)根據(jù) C＝ ε rS4π kd， S增大時(shí)， C增大．根據(jù) C＝ QU得 Q＝ CU，所以 Q增大，電場(chǎng)強(qiáng)度 E＝ Ud不變． (2)根據(jù) C＝ ε rS4π kd， d增大時(shí)， C減小，由于 Q＝ CU，所以 Q減小，電場(chǎng)
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