高中物理 2.4 电容器电容 （鲁科版选修3-1）

欢迎进入物理课堂 第4节电容器电容 1 如下图所示 是匀强电场中的一组等势面 每两个相邻等势面的距离是25cm 由此可确定电场强度的方向及大小为 A 竖直向下 E 0 4N CB 水平向右 E 0 4N CC 水平向左 E 40N CD 水平向右 E 40V m 答案 D 2 图甲所示的U x图象表示三对平行金属板间电场的电势差与场强方向上的距离关系 如图乙所示 若三对金属板的负极板接地 图中x均表示到正极板的距离 则下述结论中正确的是 A 三对金属板两板电势差的关系为U1 U2 U3B 三对金属板正极电势的关系 1 2 3C 三对金属板板间距离关系为d1 d2 d3D 三对金属板板间场强大小是E1 E2 E3 解析 由甲 乙两图可知电势从正极板开始随距离均匀减小 最后到负极板 电势为零 开始时正极板电势相同 两板间电势差相同 A对 B错 由甲图还可知道板间距离d1 d2 d3 C对 由E U d可知E1 E2 E3 D对 答案 ACD 1 电容器的构造如何 2 电容器怎样充电 能量如何转化 3 电容器怎样放电 能量如何转化 4 什么是电容器的电容 5 平行板电容器的电容有哪些因素决定的 一 电容器1 定义 电路中具有功能的装置叫做电容器 2 构成 任意两个而又相隔很近的组成 3 功能和作用 4 电容器的充 放电 1 电容器的充电 使电容器的过程 2 电容器的放电 电容器所带电荷的过程 储存电荷 彼此绝缘 导体 储存电荷和电能 带电 放掉 5 电容 1 电容器与电容器两极板间的的比值 2 电容定式义 3 物理意义 反映电容器的能力 4 单位 法拉 F 微法 F 皮法 pF 1F F pF 5 对电容器带电荷量的规定 某一极板所带电荷量的 所带的电荷量Q 电势差U C Q U 容纳电荷 106 1012 绝对值 二 常见电容器及其构造1 分类 1 按电介质分 空气电容器 电容器 电容器 陶瓷电容器 电容器 电容器等 2 按是否可变分 电容器 电容器等 云母 纸质 涤纶 电解 可变 固定 2 符号 3 电容器外壳上写有等参数 额定电压就是电容器安全工作时电压的上限 额定电压 一 对电容器及电容的理解1 电容器的充放电过程 1 充电过程特点 如右图 充电电流 电流方向为逆时针方向 电流由大到小 电容器所带电荷量增加 电容器两极板间电压升高 电容器中电场强度增加 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 充电后 电容器从电源中获取的能量存储于电容器两极板间的电场中 因而又称为电场能 2 放电过程特点 如图 放电电流 电流方向是从正极板流出 电流是由大变小 电容器上电荷量减小 电容器两极板间电压降低 电容器中电场强度减弱 电容器的电场能转化成其他形式的能 1 下列对电容器充电和放电说法中正确的是 A 电容器的充电和放电过程的电流都是由大到小B 当电容器的电荷量最大的时候 是电路中电流最大的时候C 当电容器两极板间的电压等于零的时候 电路中的电流最大D 当电路中的电流最大的时候 电容器储存的电能最大 解析 电容器的充电和放电过程 电流都是先增大后减小 A正确 电容器带电荷量最大的时候 电路中的电流为零 B错误 C仅符合充电时的情况 当电路中电流最大的时候 板间电荷量为零 D错误 故正确答案为A 答案 A 二 平行板电容器的动态分析 说明 表中涉及的S d r分别为极板正对面积 极板间的距离和不同电介质的介电常数 对于不同电介质 r不同 意为 变大 意为 变小 2 图中 开关S闭合后不断开 当增大两板间距离后 则电容器所带电荷量Q 电容器电容C 两板电压U及极板间电场强度E的变化情况为 A Q不变 C不变 U不变 E变小B Q变大 C不变 U变大 E不变C Q变小 C减小 U不变 E减小D Q不变 C减小 U不变 E减小 答案 C 对一电容器充电时电容器的电容C 带电荷量Q 电压U之间的关系图象如下图所示 其中正确的是 解析 对一确定的电容器 其电容是不变的 与所加电压或电荷量无关 但其所带电荷量Q CU是和两极板间电压成正比的 故正确答案为CD 答案 CD 1 1 电容器A的电容比电容器B的电容大 这表明 A A所带的电荷量比B多B A比B能容纳更多的电荷量C A的体积比B的体积大D 两电容器的电压都改变1V时 A的电荷量改变比B的大 解析 电容是电容器的固有属性 由电容器本身的构造决定 电容描述了电容器容纳电荷的本领 电容器两极间的电压每改变1V所改变电荷量的多少 大小 而不表示容纳电荷的多少或带电荷量的多少 正确答案为D 答案 D 答案 150 F4 5 10 4C 2 1 两平行金属板正对放置 充电后两极板间的电势差为2V 两极板带电荷量分别为 6 10 6C和 6 10 6C 求 1 电容C 2 若电势差增大1V 电容C 和所带电荷量Q 为多少 答案 1 3 10 6F9 10 6C 如图所示 平行金属板A B组成的电容器 充电后与静电计相连 要使静电计指针张角变大 下列措施中可行的是 A 将A板向上移动B 将B板向右移动C 将A B之间充满电介质D 将A板放走部分电荷 当B板右移时 极板间距d增大 可知C减小 U增大 静电计的张角变大 选项B正确 极板间插入电介质 介电常数 增大 从而电容C增大 U减小 选项C错误 当A板放走部分电荷 极板的带电荷量Q减小 而C不变 故U减小 选项D错误 故正确答案为A B 答案 AB 3 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 电荷量很少 固定在P点 以E表示极板间的场强 U表示两极板间的电压 WP表示正电荷在P点的电势能 若保持负极板不动 将正极板移到如右图中虚线表示的位置 则 A U变小 WP不变B U变小 E不变C U变大 WP变大D U不变 E不变 答案 AB 1 下面关于电容器及其电容的叙述正确的是 A 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体 就组成了电容器 跟这两个导体是否带电无关B 电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C 电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D 一个电容器的电荷量增加 Q 1 0 10 6C时 两板间电压升高10V 则电容器的电容无法确定 答案 A 2 有一只电容器的规格是 1 5 F 9V 那么 A 这只电容器上的电荷量不能超过1 5 10 5CB 这只电容器上的电荷量不能超过1 35 10 5CC 这只电容器的额定电压为9VD 这只电容器的击穿电压为9V 解析 9V为电容器的额定电压 或工作电压 故C正确 正常工作时的带电荷量Q CU 1 5 10 6 9C 1 35 10 5C B正确 答案 BC 3 如图所示 为一只电容式传感器部分构件的示意图 当动片 实线圈 和定片 虚线圈 之间正对扇形区的圆心角的角度 发生变化时 电容C便发生变化 于是通过测量电容C的变化情况就可以知道 的变化情况 那么 在图中 能正确反映C和 间函数关系的是 答案 D 4 如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图 电容器的两个电极分别用导线接到指示器上 指示器可显示出电容的大小 下列关于该仪器的说法中正确的是 A 该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体B 芯柱外套的绝缘层越厚 该电容器的电容越大C 如果指示器显示出电容增大了 则说明容器中液面升高了D 如果指示器显示出电容减小了 则说明容器中液面升高了 答案 AC 5 2009年福建卷 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 答案 B 练考题 验能力 轻巧夺冠 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全