复习电容器及其动态分析

单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,电容器及其动态分析,第三单元 电容器 带电粒子在电场中的运动,第六章 静电场,1,考纲内容,能力要求,考向定位,1.,电容器,2.,带电粒子在电场中的运动,1.,知道电容器的电压、电荷量和电容的关系；知道平行板电容器的电容与那些因素有关,.,2.,掌握带电粒子在电场中的加速、偏转规律，了解示波器的原理,会用运动的分解来求解有关偏转问题,.,带电粒子在匀强电场中的运动是电场,最核心,的内容，也是高考的,热点,问题，几乎全国各地,每年都有大题,是考查这一知识点的，对带电粒子的平衡、加速、偏转三类问题，要认识到这些问题是力学问题，只是在受力分析时多了电场力而已,.,另外,电容器的动态变化也是常考的一个问题,.,考纲解读,09,福建,15,08,宁夏,21,08,重庆,09,福建,15,09,福建,15,电容器的动态变化题,2,要点精讲,精例探究,反思小结,经典回眸,电容器,两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。,2.,电容,1.,电容器,1,）电容器所带的电荷量,Q,（,一个极板所带电荷量的绝对值,）与两极板间电势差,U,的比值，叫做电容器的电容。,C=Q/U,2,）单位：,法拉,，符号为,F,1F=10,6,F=10,12,pF,.,（定义式）,3),物理意义：反映电容器,本身容纳电荷本领,的物理量，与电容器是否带电以及两板电压高低,无关,.,3.,平行板电容器的电容,C=S/4kd,(,决定式）,3,一、理解电容器的充电和放电过程及其特点,放电过程实际是正、负电荷中和的过程,.,电路电流,电量,电压,电场,能量,充电,放电,流入正极板,增加,升高,场强增大,化学能转化为,电场能,当电容器充电,(,放电,),结束,电容器所在电路中无电流,电容器两板间电压,(,等于零,),与电源电压相等,.,流出正极板,减少,降低,场强减小,电场能转化为,其他能,A,B,S,4,例,1.,S,闭合的瞬间和平行板电容器充电稳定后增大两极板距离的过程中，对电阻,R,来说，有无电流通过，如果有，方向怎样,?,A,B,R,S,C,充电稳定后,在增大两极板距离的过程中,电容器放电,R,上有从,B,到,A,的电流,.,是物理解题的生命线,S,闭合,电源给电容器充电,R,上有从,A,到,B,的电流,.,答：,过程分析和状态分析,感悟：,5,二、对电容器电容的两个公式的理解,任意电容器电容的定义式,(,度量,式,).,平行板电容器电容的决定式,(,决定式,).,对一个确定的电容器,其电容已确定,不会随其带电量和两板电压的改变而改变,.,平行板电容器电容的大小由,、,s,和,d,共同决定,.,6,例,2,如图是描述对给定的电容器充电时电量,Q,、电压,U,、电容,C,之间相互关系的图象，其中正确的有,（ ）,Q,C,Q,O,A,C,U,O,B,Q,U,O,C,C,O,D,B C D,7,例,3,一平行板电容器的两个极板分别与一电源的正负极相连，在保持开关闭合的情况下，将电容器两极板间的距离增大，则电容器的电容,C,、电容器所带电量,Q,和极板间的电场强度,E,的变化情况是（ ）,A.C,、,Q,、,E,都逐渐增大,B.C,、,Q,、,E,都逐渐减小,C.C,、,Q,逐渐减小，,E,不变,D.C,、,E,逐渐减小，,Q,不变,A,B,S,拓展：,1,、若,S,、,增大,C,、,E,、,U,如何变？,2,、若待电容器充电后将开关断开，,C,、,E,、,U,又如何变？,题型探究,B,C,减小、,U,增大, E,不变,.,8,三 、平行板电容器的动态分析,1.,写出上述前三个公式,;2.,先看常量，后看变量,;3,在变量中先看自变量，后看因变量,进而确定函数关系,;4.,先定性分析,再定量计算,.,第二类问题,:,平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，两板间的电压,U,保持不变,。,物理依据,任意电容器电容的度量式,平行板电容器电容的决定式,匀强电场场强的度量式,第一类问题,:,平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电量,Q,保持不变,。,匀强电场场强的决定式,即“三先三后”,解题程序,:,9,例,4,一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，用,E,表示两极板间场强，,U,表示电容器的电压，,E,P,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：（ ）,+,P,A C,第一类问题,:,Q,不变，,E,与,d,无关。,A.U,变小，,E,不变,B.E,变大，,E,P,不变,C.U,变小，,E,P,不变,D.U,不变，,E,P,不变,10,例,5,（,09,福建,15,）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.,带点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,B,第二类问题,:,U,不变,11,例,6,（,08,宁夏,21,）如图所示，,C,为中间插有电介质的电容器，,a,和,b,为其两极板；,a,板接地；,P,和,Q,为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；,P,板与,b,板用导线相连，,Q,板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在,b,板带电后，悬线偏转了角度,。在以下方法中，能使悬线的偏角,变大的是（ ）,BC,A.,缩小,a,、,b,间的距离,B.,加大,a,、,b,间的距离,C.,取出,a,、,b,两极板间的电介质,D.,换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质,12,经典回眸,要点精讲,电容器的动态问题,反思小结,精例探究,平行板电容器的动态分析思路：,找准不变量,Q/U,判断,C,变化,分析,U/Q,变化,分析,E,变化,分析与,E,相关的,F=qE,=+Ed,或,-Ed,（选某一板为零点势）,还有,E,p,=q,的变化,(,注意正、符号,),确定自变量,d/S/,C=S/4kd,C=Q/U,E=U/d,感悟：,关键,:,找准不变量,13,谢 谢 指 导！,14,例,7,两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有：,A.,两板的电量加倍，而距离变为原来的,4,倍 （ ）,B.,两板的电量加倍，而距离变为原来的,2,倍,C.,两板的电量减半，而距离变为原来的,4,倍,D.,两板的电量减半，而距离变为原来的,2,倍,C,、,S,不变,讨论平行板电容器的,Q,、,U,、,C,、,E,的动态变化,应该先看常量,后看变量,并且注意度量式和决定式物理意义的不同,.,理论根据,15,