（浙江專(zhuān)用）2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 1-8 電容器的電容課件 新人教版選修3-1.ppt

第8節(jié)電容器的電容 研究學(xué)考 明確要求 基礎(chǔ)梳理 1 電容器 兩個(gè)相互又彼此的導(dǎo)體組成一個(gè)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(gè)極板與電池組的正極相連 另一個(gè)極板與負(fù)極相連 使電容器兩極板帶上電荷的過(guò)程叫做充電 如圖1甲所示 充電過(guò)程中由電源獲得的儲(chǔ)存在電容器中 2 放電 用導(dǎo)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(gè)過(guò)程叫做 如圖乙所示 放電過(guò)程轉(zhuǎn)化為其他形式的能 等量異種 電能 中和 放電 電場(chǎng)能 圖1 3 電容器充 放電過(guò)程的特點(diǎn) 充電過(guò)程特點(diǎn) 如圖2所示 a 充電電流方向?yàn)閺碾娫吹恼龢O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(chǎng)強(qiáng)度增大 e 充電過(guò)程中電容器從電源獲取的能量為電能 當(dāng)電容器充電結(jié)束后 電容器所在電路中無(wú)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(guò)程特點(diǎn) 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(chǎng)強(qiáng)度減小 e 電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量 放電的過(guò)程實(shí)際上就是電容器兩極板上正 負(fù)電荷中和的過(guò)程 當(dāng)放電結(jié)束后 電路中無(wú)電流 特別提醒電容器所帶電荷量是指電容器一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值 而不是指兩個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)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(lǐng)的物理量 由電容器本身的性質(zhì)決定 與電容器是否帶電 所帶電荷量Q和兩極板間的電勢(shì)差U無(wú)關(guān) 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(xué)即練 1 某電容器上標(biāo)有 25 F 450V 字樣 則下列對(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(duì)面積S成 與電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù) r成 與板間距離d成 電容器是否帶電 極板上電壓多高對(duì)C都沒(méi)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(chǎng)強(qiáng)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(shuō)法正確的是 A 保持U不變 將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 E變?yōu)樵瓉?lái)的一半B 保持E不變 將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半 則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍C 保持d不變 將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半D 保持d不變 將Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半 則E變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍 答案A 例3 如圖4所示 帶負(fù)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(shì)差為300V 如果兩板間電勢(shì)差減小到60V 則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間 g取10m s2 圖4 答案4 5 10 2s 即學(xué)即練 2 對(duì)于水平放置的平行板電容器 下列說(shuō)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(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 故A選項(xiàng)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(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài) 現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離 則 圖5A 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C 帶電油滴的電勢(shì)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(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)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(guò)某一數(shù)值 電介質(zhì)將被擊穿 電容器損壞 這個(gè)極限電壓稱(chēng)為擊穿電壓 特別提醒 1 電容器上的標(biāo)稱(chēng)電壓是額定電壓 2 電容器在不高于額定電壓下工作時(shí)都是安全 可靠的 不要誤認(rèn)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(biāo)注 25V1000 F 下列說(shuō)法正確的是 圖6 A 該電容器的符號(hào)是B 只有當(dāng)電壓是25V時(shí) 電容才是1000 FC 該電容器必須加25V電壓時(shí)才能正常工作D 該電容器所帶電荷量不能超過(guò)0 025C 解析電解電容器的符號(hào)是 故選項(xiàng)A錯(cuò)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(shí) 電容均為此值 故選項(xiàng)B錯(cuò)誤 由標(biāo)稱(chēng)值可知 該電解電容器用于25V及以下電壓時(shí)才能正常工作 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 電容器所帶電荷量最大為Q CU 0 025C 故選項(xiàng)D正確 答案D 即學(xué)即練 4 關(guān)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(dòng)片旋出時(shí)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?jī)?nèi)外錫箔相當(dāng)于電容器的兩個(gè)極板 可以用來(lái)儲(chǔ)存電荷C 圖丙中電容器只要與電源相連 電流表的示數(shù)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(dòng)片旋出時(shí)與定片的距離不變 通過(guò)減小極板間的正對(duì)面積 從而改變電容 故選項(xiàng)A錯(cuò)誤 題圖乙構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)易的電容器 能夠儲(chǔ)存電荷 故選項(xiàng)B正確 題圖丙 電容器充電過(guò)程中 電流表的示數(shù)不為零 電路穩(wěn)定時(shí)電流表的示數(shù)為零 故選項(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤 答案B 1 關(guān)于電容器的電容 下列說(shuō)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(shì)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(duì)面積等因素有關(guān)D 一個(gè)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(duì)給定的電容器充電時(shí)電荷量Q 電壓U 電容C之間相互關(guān)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(wú)關(guān)系 選項(xiàng)A錯(cuò)誤 選項(xiàng)B D正確 對(duì)于一個(gè)確定的電容器 其帶電荷量與兩板間電壓成正比 選項(xiàng)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(shè)兩極板正對(duì)面積為S 極板間的距離為d 靜電計(jì)指針偏角為 實(shí)驗(yàn)中 極板所帶電荷量不變 下列說(shuō)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(shí)驗(yàn)裝置 以下說(shuō)法正確的是 A A板與靜電計(jì)的指針帶的是異種電荷B 甲圖中將B板上移 靜電計(jì)的指針偏角減小C 乙圖中將B板左移 靜電計(jì)的指針偏角不變D 丙圖中將電介質(zhì)插入兩板之間 靜電計(jì)的指針偏角減小 圖9 答案D