（浙江專用）2018-2019學年高中物理 第一章 靜電場 1-8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt
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第8節(jié)電容器的電容 研究學考 明確要求 基礎梳理 1 電容器 兩個相互又彼此的導體組成一個電容器 靠近 絕緣 2 電容器的充電和放電 1 充電 把電容器的一個極板與電池組的正極相連 另一個極板與負極相連 使電容器兩極板帶上電荷的過程叫做充電 如圖1甲所示 充電過程中由電源獲得的儲存在電容器中 2 放電 用導線把充電后的電容器的兩極板接通 兩極板上的電荷 電容器又不帶電了 這個過程叫做 如圖乙所示 放電過程轉化為其他形式的能 等量異種 電能 中和 放電 電場能 圖1 3 電容器充 放電過程的特點 充電過程特點 如圖2所示 a 充電電流方向為從電源的正極流出的電流的方向 b 電容器所帶電荷量增加 c 電容器兩極板間電壓升高 d 電容器中電場強度增大 e 充電過程中電容器從電源獲取的能量為電能 當電容器充電結束后 電容器所在電路中無電流 電容器兩極板間電壓與充電電壓相等 圖2圖3 放電過程特點 如圖3所示 a 放電電流方向是從電容器正極板流出的電流的方向 b 電容器兩極板上電荷量減少 c 電容器兩極板間電壓降低 d 電容器中電場強度減小 e 電容器的電場能轉化成其他形式的能量 放電的過程實際上就是電容器兩極板上正 負電荷中和的過程 當放電結束后 電路中無電流 特別提醒電容器所帶電荷量是指電容器一個極板所帶電荷量的絕對值 而不是指兩個極板所帶電荷量的絕對值之和 比值 法拉 法 106 1012 特別提醒電容器的電容是反映其容納電荷本領的物理量 由電容器本身的性質決定 與電容器是否帶電 所帶電荷量Q和兩極板間的電勢差U無關 典例精析 例1 有一充電的電容器 兩板間的電壓為3V 所帶電荷量為4 5 10 4C 此電容器的電容是多少 將電容器的電壓降為2V 電容器的電容是多少 所帶電荷量變化多少 答案1 5 10 4F1 5 10 4F1 5 10 4C 即學即練 1 某電容器上標有 25 F 450V 字樣 則下列對該電容器的說法中正確的是 A 要使該電容器兩極板之間電壓增加1V 所需電荷量為2 5 10 5CB 要使該電容器帶電荷量為1C 兩極板之間需加電壓2 5 10 5VC 該電容器能夠容納的電荷量最多為2 5 10 5CD 該電容器能夠承受的最大電壓為450V 答案A 絕緣 平行 3 平行板電容器的電容 1 公式 2 平行板電容器電容的決定因素 與兩平行板正對面積S成 與電介質的相對介電常數 r成 與板間距離d成 電容器是否帶電 極板上電壓多高對C都沒有影響 正比 正比 反比 典例精析 例2 將平行板電容器兩極板之間的距離 電壓 電場強度大小和極板所帶的電荷量分別用d U E和Q表示 下列說法正確的是 A 保持U不變 將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?E變?yōu)樵瓉淼囊话隑 保持E不變 將d變?yōu)樵瓉淼囊话?則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖 保持d不變 將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?則U變?yōu)樵瓉淼囊话隓 保持d不變 將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?則E變?yōu)樵瓉淼膬杀?答案A 例3 如圖4所示 帶負電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間 距下板0 8cm 兩板間的電勢差為300V 如果兩板間電勢差減小到60V 則帶電小球運動到極板上需多長時間 g取10m s2 圖4 答案4 5 10 2s 即學即練 2 對于水平放置的平行板電容器 下列說法不正確的是 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小 3 在兩極板間放入電介質 電容增大 據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 故A選項符合題意 答案A 3 如圖5所示 平行板電容器接在電壓為U的電源上 下極板接地 一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài) 現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離 則 圖5A 帶電油滴將沿豎直方向向上運動B P點的電勢將降低C 帶電油滴的電勢能將減小D 電容器的電容減小 極板帶電荷量將增大 答案B 固定電容器 可變電容器 3 電容器的額定電壓和擊穿電壓 1 額定電壓 電容器長時間工作時所能承受的電壓 它比擊穿電壓要低 2 擊穿電壓 加在電容器兩極板上的電壓超過某一數值 電介質將被擊穿 電容器損壞 這個極限電壓稱為擊穿電壓 特別提醒 1 電容器上的標稱電壓是額定電壓 2 電容器在不高于額定電壓下工作時都是安全 可靠的 不要誤認為電容器只有在額定電壓下工作才是正常的 典例精析 例4 如圖6所示一電解電容器標注 25V1000 F 下列說法正確的是 圖6 A 該電容器的符號是B 只有當電壓是25V時 電容才是1000 FC 該電容器必須加25V電壓時才能正常工作D 該電容器所帶電荷量不能超過0 025C 解析電解電容器的符號是 故選項A錯誤 25V為電容器的額定電壓 1000 F為電容器的電容 在低于25V時 電容均為此值 故選項B錯誤 由標稱值可知 該電解電容器用于25V及以下電壓時才能正常工作 故選項C錯誤 電容器所帶電荷量最大為Q CU 0 025C 故選項D正確 答案D 即學即練 4 關于下列四幅圖的敘述正確的是 圖7 A 圖7甲為可變電容器 動片旋出時可以使其與定片的距離增大 從而改變電容B 圖乙為萊頓瓶 瓶內外錫箔相當于電容器的兩個極板 可以用來儲存電荷C 圖丙中電容器只要與電源相連 電流表的示數始終不為零D 圖丁所示是電解電容器 擊穿電壓為80V 解析題圖甲所示的電容器為可變電容器 動片旋出時與定片的距離不變 通過減小極板間的正對面積 從而改變電容 故選項A錯誤 題圖乙構成一個簡易的電容器 能夠儲存電荷 故選項B正確 題圖丙 電容器充電過程中 電流表的示數不為零 電路穩(wěn)定時電流表的示數為零 故選項C錯誤 題圖丁是電解電容器 額定電壓為80V 小于擊穿電壓 故選項D錯誤 答案B 1 關于電容器的電容 下列說法正確的是 A 電容器帶的電荷越多 其電容越大B 電容器兩極板間的電勢差越大 其電容越小C 平行板電容器的電容與極板間距 正對面積等因素有關D 一個電容器 如果它不帶電 其電容就為零 答案C 2 如圖所示是描述對給定的電容器充電時電荷量Q 電壓U 電容C之間相互關系的圖象 其中不正確的是 解析電容器的電容與電容器帶多少電荷量 是否帶電均無關系 選項A錯誤 選項B D正確 對于一個確定的電容器 其帶電荷量與兩板間電壓成正比 選項C正確 答案A 3 用控制變量法 可以探究影響平行板電容器電容的因素 如圖8所示 設兩極板正對面積為S 極板間的距離為d 靜電計指針偏角為 實驗中 極板所帶電荷量不變 下列說法正確的是 圖8A 保持S不變 增大d 則 變大B 保持S不變 增大d 則 變小C 保持d不變 減小S 則 變小D 保持d不變 減小S 則 不變 答案A 4 如圖9所示為 研究影響平行板電容器電容的因素 的實驗裝置 以下說法正確的是 A A板與靜電計的指針帶的是異種電荷B 甲圖中將B板上移 靜電計的指針偏角減小C 乙圖中將B板左移 靜電計的指針偏角不變D 丙圖中將電介質插入兩板之間 靜電計的指針偏角減小 圖9 答案D
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