电容器与电容

电容器与电容考纲解读电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ重点知识回顾1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值带电特点：两极板带等量异种电荷重点知识回顾(3)充放电充电：使电容器带电的过程，电容器中储存电场能。放电：使电容器失去电荷的过程，电场能转化为其它形式能重点知识回顾2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。(2)定义式：重点知识回顾(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位：法拉(F)1F＝

μF＝

pF重点知识回顾3．平行板电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。（2）决定式：重点知识回顾4．两种典型模型(1)电压恒定U不变重点知识回顾4．两种典型模型(2)充电后断开Q不变5.电容器与恒定电流相联系

在直流电路中，电容器的充电过程非常短暂，除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路。应该理解的是：电容器与哪部分电路并联，电容器两端的电压就必然与那部分电路两端电压相等。重点知识回顾

6.电容器力学综合

电容器通过电学与力学知识联系起来时，解答这一类题目的关键还是在力学上，只要在对物体进行受力分析时，注意对带电体所受的电场力分析，再应用力学相关知识即可求解。必须注意的是：当带电体运动过程中与其它导体有接触时，有可能所带电量要发生变化。重点知识回顾

【例1】如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电，则下列判断正确的是()

A．增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大

B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大

C．若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大

D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零解题方法AB

【练习1】一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，E＇表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列选项正确的有（）

A．U变小，E不变B．E变大，E＇变大

C．U变小，E＇不变D．U不变，E＇不变

解题方法AC·P

【练习2】如图所示，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少

D．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大

解题方法B

【练习3】在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一极，外表面绝缘，手指贴在其上构成电容器的另一极，这就组成了指纹传感器．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪和嵴与颗粒间形成一个个电容值大小不同的电容器，则(

)

A．指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，电容小

B．指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远，电容小

C．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指靠近时，各金属电极电荷量减小

D．对每个电容感应颗粒都充电至某一参考电压，在手指远离时，各金属电极均处于充电状态

解题方法B

【例2】.如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是(

)

A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大

B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小

C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大

D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小

解题方法B

【练习4】带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬线与竖直方向的夹角为θ,如图所示．下列方法中能使夹角θ减小的是(

)

A．保持开关闭合，使两极板靠近一些

B．保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动

C．保持开关闭合，使两极板远离一些

D．断开开关，使两极板靠近一些

解题方法C

【例3】在真空中水平放置一个平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U0时，油滴保持静止状态，如图所示．给电容器突然充电使其电压增加ΔU1，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU2，又经过时间Δt，油滴恰好回到原来的位置．假设油滴在运动过程中电荷量不变，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计，重力加速度为g.试求：

(1)带电油滴所带电荷量与质量之比；

(2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴

运动的加速度大小之比；

(3)ΔU1与ΔU2之比．（1）油滴静止时，由牛顿第二定律得：

分析:先作运动过程分析图ABCΔtΔtX1X2可以求得：（2）设第一个Δt内油滴从A到B的位移为x1，加速度大小为a1，第二个Δt内油滴从B到C再回到A的位移为x2，加速度大小为a2，则：ABCΔtΔtX1X2由以上各式可以求得：（3）当油滴从A到B加速运动时，由牛顿第二定律可得：ABCΔtΔtX1X2可得：即（3）油滴从B到C再回到A过程，由牛顿第二定律可得：即【练习4】电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电．油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．(1)调节两金属板间的电