高中物理人教版1第一章静电场第8节电容器的电容 精品

电容器的电容【考纲要求】常见电容器，=1\*ROMANI级要求。电容器的电压、电荷量和电容的关系，=1\*ROMANI级要求。【自主学习】1：电容器的构造及电容器的充放电特点?2：电容器的带电特点？3：电容的定义、定义式及单位和单位的物理意义？4：通过实验如何定性的理解平行板电容器电容的决定因素？5：生活中有哪些常见的电容？【考点突破】典型例题1：对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间相应关系的图应是下图中的（）A．B．C．D．解析：考点：电容器：电容器的电容由本身的性质决定，与Q和U无关．解答：解：是电容的定义式，电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关，电容器电容的决定式为：，只要电容器不变其电容就不发生变化，故ACD错误，B正确．

故选：B．点评：解决本题的关键掌握电容的定义式为，知道C与Q和U无关，根据Q=CU，知Q与U成正比，同时理解电容器电容大小与那些因素有关．反馈训练1：两块正对的平行金属板之间夹上一层电介质，就组成了一个平行板电容器，要改变电容器的电容，可以改变（）A两板间的电压UB电容器所带的电量QC两极板间的间距D两极板间的正对面积S典型例题2：如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是（）A．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些B．断开开关S后，将A、B两极板分开一些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些D．保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些解析：考点：，常见的两种情况：一是电容器始终和电源连接，此时U恒定；二是电容器充电后与电源断开，此时Q一定。分析：要使张角增大，则应增大两点间的电势差；则根据电容的性质可分别判断各措施是否有效．解答：解：A、若充电后断开，则两极板上的电量不变，将两板靠近，则d减小，C增大，由Q=UC可知两板间的电势差减小，故A错误；

B、由A的分析可知，两板间的电势差增大，故验电器的张角增大，故B正确；

C、保持开关闭合时，极板两端的电压不变，故无论如何调节验电器的张角均不变，故CD均错误；故选B．反馈训练2：如右图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减小D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大典型例题3：如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘清线悬挂于O点。现给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q，此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。解析：主要考查电容器带电体的受力分析，要从力学和电学两个方面结合分析。第一次充电后，设电容器的电容为C，则第一次充电Q后，电容器两极板间电势差，

两板间为匀强电场，场强，设电场中小球带电量为q，则所受电场力

小球在电容器中受重力，电场力和拉力平衡，由平衡条件有：

综合以上各式得：

第二次充电后，电容器带电量为Q',同理可得：

解得：所以

反馈训练3：如图所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板插入一定厚度的金属板，则在插入过程中（）A．电容器的带电量不变B．电路将有逆时针方向的短暂电流C．带电液滴仍将静止D．带电液滴将向下做加速运动【考点巩固】1．对电容C＝eq\f(Q,U)，以下说法正确的是()A．电容器充电荷量越大，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极板所加电压成反比C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．2．某一电容器外壳上标注的是：“300V5μF”，则下列说法正确的是()A．该电容器可在300V以下电压下正常工作B．该电容器只能在300V电压时正常工作C．电压是200V时，电容仍是5μFD．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3．如图所示，电源A的电压为6V，电源B的电压为8V，当开关S从A转到B时(电容器的电容为2μF)，通过电流计的电荷量为()A．4×10－6CB．12×10－C．16×10－6CD．28×10－4．如图所示，一个平行板电容器板间距离为d，当对其加上电压后，A、B两板的电势分别为＋φ和－φ，下述结论正确的是()A．电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度的大小E＝eq\f(φ,d)B．电容器两极板间各点的电势有的相同、有的不同，有正的、有负的、有的为零C．若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容C要增大，极板上所带的电荷量Q也会增加D．若有一个电子穿越两极板之间的电场，则此电子的电势能一定会减小5.如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态．若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则()A．电容器带电荷量不变B．尘埃仍静止C.检流计中有a→b的电流D．检流计中有b→a的电流6.如图所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A板带______________电，B板带________电，这一过程称电容器的________过程.电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的________过程．7.如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电荷量，把A板向右移，静电计指针偏角将________________；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将________；在A、B板间插入一块电介质，静电计指针偏角将________．．8．如图所示，平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上，两极板间距为3cm，电容器带电荷量为6×10－8(1)平行板电容器的电容；(2)平行板电容器两板之间的电场强度；(3)距B板为2cm9.如图8所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容器，该电容器的电容C可用公式C＝εreq\f(S,d)计算，式中常量εr＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6mm.如果电容变化pF，电子线路恰能检测出此信号，则键至少需要被按下多大距离？8电容器的电容三【考点突破】反馈训练1：D反馈训练2：B反馈训练3：B四【考点巩固】1．D解析电容器的电容是由电容器本身的因素决定的，与电容器的带电荷量Q和两极板间的电压无关．所以D对2.答案AC解析“300V5μF”表示使用该电容器时正常工作的最大电压为300V，电容器的电容始终为5μF，所以A、C正确，B错．而且电容器的极板上分别带正负电荷，所以在使用时仍需区分电源与哪个极相连．所以D错．3答案D解析先后在电容器上变化的电压为ΔU＝14V，根据公式ΔQ＝CΔU＝2×10－6×14C＝28×10－64答案BC解析电容器两极板间的电势差U＝φ－(－φ)＝2φ，场强E＝eq\f(U,d)＝eq\f(2φ,d)，选项A错误；由U＝Ed得，电场中某点到B板的电势差UxB＝φx－(－φ)＝Ed′＝eq\f(2φ,d)d′，φx＝eq\f(2φ,d)d′－φ，当d′＝eq\f(d,2)时，Ux＝0，选项B正确；U不变，当d减小时，C增大，带电荷量Q＝CU增大，选项C正确；电子的电势能如何变化要看电子进入电场和射出电场时的位置关系，选项D错误．5答案BC解析电容器与电源相连，所以两极板间电压不变．两板错开一些，正对面积S将减小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)得C减小．由Q＝UC得，Q减小，电容器放电，电子从b向a运动，所以电流从a向b.由E＝eq\f(U,d)得，E不变，所以尘埃仍静止．6答案负正充电Ub→c→a放电解析电键接1时，电容器与电源串联，电源给电容器充电，A板带负电，B板带正电，电路稳定后，两板间电势差为U；当K接2时，电容器放电，电流方向为bca.7答案减小增大减小解析A板右移，两板间距减小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)、U＝eq\f(Q,C)得：C增大，Q不变，U减小，静电计偏角将减小；A板下移，S减小，C减小，U增大，偏角增大；A、B间插入电介质，C增大，U减小，偏角减小8.答案(1)1×10－9F(2)2×103V/m解析(1)由电容定义式C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×10－9F(2)两板之间为匀强电