（浙江专用）2018-2019学年高中物理 第一章 静电场 1-8 电容器的电容课件 新人教版选修3-1.ppt

第8节电容器的电容 研究学考 明确要求 基础梳理 1 电容器 两个相互又彼此的导体组成一个电容器 靠近 绝缘 2 电容器的充电和放电 1 充电 把电容器的一个极板与电池组的正极相连 另一个极板与负极相连 使电容器两极板带上电荷的过程叫做充电 如图1甲所示 充电过程中由电源获得的储存在电容器中 2 放电 用导线把充电后的电容器的两极板接通 两极板上的电荷 电容器又不带电了 这个过程叫做 如图乙所示 放电过程转化为其他形式的能 等量异种 电能 中和 放电 电场能 图1 3 电容器充 放电过程的特点 充电过程特点 如图2所示 a 充电电流方向为从电源的正极流出的电流的方向 b 电容器所带电荷量增加 c 电容器两极板间电压升高 d 电容器中电场强度增大 e 充电过程中电容器从电源获取的能量为电能 当电容器充电结束后 电容器所在电路中无电流 电容器两极板间电压与充电电压相等 图2图3 放电过程特点 如图3所示 a 放电电流方向是从电容器正极板流出的电流的方向 b 电容器两极板上电荷量减少 c 电容器两极板间电压降低 d 电容器中电场强度减小 e 电容器的电场能转化成其他形式的能量 放电的过程实际上就是电容器两极板上正 负电荷中和的过程 当放电结束后 电路中无电流 特别提醒电容器所带电荷量是指电容器一个极板所带电荷量的绝对值 而不是指两个极板所带电荷量的绝对值之和 比值 法拉 法 106 1012 特别提醒电容器的电容是反映其容纳电荷本领的物理量 由电容器本身的性质决定 与电容器是否带电 所带电荷量Q和两极板间的电势差U无关 典例精析 例1 有一充电的电容器 两板间的电压为3V 所带电荷量为4 5 10 4C 此电容器的电容是多少 将电容器的电压降为2V 电容器的电容是多少 所带电荷量变化多少 答案1 5 10 4F1 5 10 4F1 5 10 4C 即学即练 1 某电容器上标有 25 F 450V 字样 则下列对该电容器的说法中正确的是 A 要使该电容器两极板之间电压增加1V 所需电荷量为2 5 10 5CB 要使该电容器带电荷量为1C 两极板之间需加电压2 5 10 5VC 该电容器能够容纳的电荷量最多为2 5 10 5CD 该电容器能够承受的最大电压为450V 答案A 绝缘 平行 3 平行板电容器的电容 1 公式 2 平行板电容器电容的决定因素 与两平行板正对面积S成 与电介质的相对介电常数 r成 与板间距离d成 电容器是否带电 极板上电压多高对C都没有影响 正比 正比 反比 典例精析 例2 将平行板电容器两极板之间的距离 电压 电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d U E和Q表示 下列说法正确的是 A 保持U不变 将d变为原来的两倍 E变为原来的一半B 保持E不变 将d变为原来的一半 则U变为原来的两倍C 保持d不变 将Q变为原来的两倍 则U变为原来的一半D 保持d不变 将Q变为原来的一半 则E变为原来的两倍 答案A 例3 如图4所示 带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间 距下板0 8cm 两板间的电势差为300V 如果两板间电势差减小到60V 则带电小球运动到极板上需多长时间 g取10m s2 图4 答案4 5 10 2s 即学即练 2 对于水平放置的平行板电容器 下列说法不正确的是 A 将两极板的间距加大 电容将增大B 将两极板平行错开 使正对面积减小 电容将减小C 在下极板的内表面上放置一面积和极板相等 厚度小于极板间距的陶瓷板 电容将增大D 在下极板的内表面上放置一面积和极板相等 厚度小于极板间距的铝板 电容将增大 解析影响平行板电容器电容大小的因素有 1 随正对面积的增大而增大 2 随两极板间距离的增大而减小 3 在两极板间放入电介质 电容增大 据上面叙述可直接看出B C选项正确 对D选项 实际上是减小了两极板间的距离 故A选项符合题意 答案A 3 如图5所示 平行板电容器接在电压为U的电源上 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 则 图5A 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 电容器的电容减小 极板带电荷量将增大 答案B 固定电容器 可变电容器 3 电容器的额定电压和击穿电压 1 额定电压 电容器长时间工作时所能承受的电压 它比击穿电压要低 2 击穿电压 加在电容器两极板上的电压超过某一数值 电介质将被击穿 电容器损坏 这个极限电压称为击穿电压 特别提醒 1 电容器上的标称电压是额定电压 2 电容器在不高于额定电压下工作时都是安全 可靠的 不要误认为电容器只有在额定电压下工作才是正常的 典例精析 例4 如图6所示一电解电容器标注 25V1000 F 下列说法正确的是 图6 A 该电容器的符号是B 只有当电压是25V时 电容才是1000 FC 该电容器必须加25V电压时才能正常工作D 该电容器所带电荷量不能超过0 025C 解析电解电容器的符号是 故选项A错误 25V为电容器的额定电压 1000 F为电容器的电容 在低于25V时 电容均为此值 故选项B错误 由标称值可知 该电解电容器用于25V及以下电压时才能正常工作 故选项C错误 电容器所带电荷量最大为Q CU 0 025C 故选项D正确 答案D 即学即练 4 关于下列四幅图的叙述正确的是 图7 A 图7甲为可变电容器 动片旋出时可以使其与定片的距离增大 从而改变电容B 图乙为莱顿瓶 瓶内外锡箔相当于电容器的两个极板 可以用来储存电荷C 图丙中电容器只要与电源相连 电流表的示数始终不为零D 图丁所示是电解电容器 击穿电压为80V 解析题图甲所示的电容器为可变电容器 动片旋出时与定片的距离不变 通过减小极板间的正对面积 从而改变电容 故选项A错误 题图乙构成一个简易的电容器 能够储存电荷 故选项B正确 题图丙 电容器充电过程中 电流表的示数不为零 电路稳定时电流表的示数为零 故选项C错误 题图丁是电解电容器 额定电压为80V 小于击穿电压 故选项D错误 答案B 1 关于电容器的电容 下列说法正确的是 A 电容器带的电荷越多 其电容越大B 电容器两极板间的电势差越大 其电容越小C 平行板电容器的电容与极板间距 正对面积等因素有关D 一个电容器 如果它不带电 其电容就为零 答案C 2 如图所示是描述对给定的电容器充电时电荷量Q 电压U 电容C之间相互关系的图象 其中不正确的是 解析电容器的电容与电容器带多少电荷量 是否带电均无关系 选项A错误 选项B D正确 对于一个确定的电容器 其带电荷量与两板间电压成正比 选项C正确 答案A 3 用控制变量法 可以探究影响平行板电容器电容的因素 如图8所示 设两极板正对面积为S 极板间的距离为d 静电计指针偏角为 实验中 极板所带电荷量不变 下列说法正确的是 图8A 保持S不变 增大d 则 变大B 保持S不变 增大d 则 变小C 保持d不变 减小S 则 变小D 保持d不变 减小S 则 不变 答案A 4 如图9所示为 研究影响平行板电容器电容的因素 的实验装置 以下说法正确的是 A A板与静电计的指针带的是异种电荷B 甲图中将B板上移 静电计的指针偏角减小C 乙图中将B板左移 静电计的指针偏角不变D 丙图中将电介质插入两板之间 静电计的指针偏角减小 图9 答案D