第一章 靜電場 8電容器的電容 課前預(yù)習 1 構(gòu)造彼此絕緣而又相距很近的兩個 就構(gòu)成一個電容器 2 功能 1 充電 把電容器的兩個極板與電源的正負極相連 使兩個極板上帶上 的過程 2 放電 用導(dǎo)線把充電后的電容器的兩個極板接通 兩個極板上的 就會 電容器失去電荷的過程 3 帶電荷量充電后 的帶電荷量的絕對值 電容器 導(dǎo)體 等量異種電荷 異種電荷 中和 一個極板 1 定義電容器所帶 與兩極板間 的比值叫電容 2 定義式C C與Q U無關(guān) 僅由電容器本身決定 3 物理意義是描述電容器 本領(lǐng)大小的物理量 數(shù)值上等于使電容器兩極板間的電勢差增加 所增加的帶電量 電容 電荷量 電勢差 容納電荷 1V 4 單位在國際單位制中的單位是 符號 F 1F 1C V 更小的單位還有 和 換算關(guān)系 1F F pF 法拉 微法 皮法 106 1012 1 結(jié)構(gòu)由兩個 且彼此絕緣的金屬板構(gòu)成 2 電容的決定因素平行板電容器的電容C跟相對介電常數(shù) r成 跟極板正對面積S成 跟極板間的距離d成 3 電容的決定式C 1 k為靜電力常量 2 r是一個常數(shù) 與電介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) 稱為電介質(zhì)的相對介電常數(shù) 平行板電容器的電容 相互平行 正比 正比 反比 常用電容器 聚苯乙烯 電解 可變 固定 長期正常工作 擊穿 判一判 1 兩個靠近的導(dǎo)體一定能構(gòu)成一個電容器 2 電容大的電容器帶電量不一定多 3 電容的常用單位有 F和pF 1 F 103pF 4 其他條件不變時 平行板電容器的電容隨極板正對面積的增大而增大 5 其他條件不變時 平行板電容器的電容隨極板間距離的增大而增大 6 任何電介質(zhì)的相對介電常數(shù)都大于1 選一選 關(guān)于下列四幅圖的敘述正確的是 A 圖甲為可變電容器 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(nèi)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(shù)始終不為零D 圖丁所示是電解電容器 擊穿電壓為80V答案 B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(gòu)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(shù)不為零 電路穩(wěn)定時電流表的示數(shù)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 想一想 照相機的閃光燈是通過電容器供電的 拍照前先對電容器充電 拍照時電容器瞬間放電 閃光燈發(fā)出耀眼的白光 照相機每次閃光前后 能量發(fā)生怎樣的變化 解析 閃光前 電容器先充電 將其他形式的能 如化學能 轉(zhuǎn)化為電場能儲存起來 然后放電 將電場能轉(zhuǎn)化為光能釋放出來 課內(nèi)探究 觸摸屏 touchscreen 又稱為 觸空面板 是一種可接收觸頭等輸入信號的感應(yīng)式液晶顯示裝置 計算機 手機的觸摸屏很多采用的是電容式觸摸屏 如圖所示 它是通過什么方式來改變電容的 提示 觸摸屏一般是通過改變手指和屏幕的距離 接觸面積 壓力等來改變電容的 探究一對電容器及電容的理解 1 1 概念辨析 A 對點訓(xùn)練1 某一電容器標注的是 400V22 F 如圖 則下列說法中正確的是 A 該電容器可在400V以下電壓時正常工作B 該電容器只能在400V電壓時正常工作C 電壓是200V時 電容是11 FD 使用時只需考慮工作電壓 不必考慮電容器的引出線與電源的哪個極相連解析 每一個電容器都有它的耐壓值 電容器可以在耐壓值及其以下正常工作 所以選項A正確 選項B錯誤 電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量 是由電容器本身的性質(zhì)決定的 所以電容不變 選項C錯誤 有的電容器是有極性的 分正負極 所以選項D錯誤 A 電容式觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示 1 若電容器兩極板間電壓不變 極板間距離減小 電容器所帶電荷量如何變化 2 若電容器所帶電荷量不變 極板間距離減小 電容器兩極板間的電壓如何變化 探究二平行板電容器的動態(tài)分析 2 提示 1 電壓不變 距離減小 電容變大 電荷量變大 2 電荷量不變 距離減小 電容變大 電壓減小 1 兩類基本問題 1 電容器和一電源相連 讓電容器的某一物理量發(fā)生變化 求其他物理量的變化 處理原則 電容器上的電壓不變 2 電容器和電源連接后再斷開 電容器的某一物理量發(fā)生變化 求其他物理量的變化 處理原則 電容器上的電荷量不變 3 電容器動態(tài)變化的兩類問題比較 CD 對點訓(xùn)練2 2018 北京市朝陽區(qū)高二上學期期末 平板電容器AB帶有等量異種電荷 通過如圖所示的方式與靜電計相連 可由靜電計指針的偏轉(zhuǎn)定性顯示電容器兩極板間的電勢差 表示靜電計指針的偏角 C表示電容器的電容 實驗中 可認為極板所帶電荷量不變 則下列操作中符合實驗事實的是 A 把A板向右移 C變大 增大B 把A板向左移 C變大 增大C 把A板豎直向下移 C變大 減小D 把A B板間插入一塊電介質(zhì) C變大 減小 D 素養(yǎng)提升 關(guān)于電容器與力學 運動學知識相結(jié)合的問題 電場強度是聯(lián)系電場問題和力學問題的橋梁 分析方法與力學的分析方法基本相同 先分析受力情況 再分析運動情況和運動過程 平衡 加速或減速 是直線運動還是曲線運動 然后選用恰當?shù)囊?guī)律 如牛頓運動定律 動能定理或能量守恒定律 解題 電容器中的力學問題的分析方法