2009届高三物理轮复习——电容器问题的动态分析课件.ppt.pptVIP

电容器问题的动态分析 电容器的充电(放电) 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. ⑴有电流,电流方向流入(出)电容器正极板,电流强度由大变小; ⑵电容器所带电量增加(减少); ⑶电容器两极板电压升高(降低); ⑷电容器中匀强电场的场强增大(减小); ⑸电源的化学能转化为电容器中匀强电场的电场能.(匀强电场的电场能转化为其它形式的能. ) 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 . 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 · · · · 解析: 过程一：电源给电容器充电,R上有从A到B的电流,当电容器的电压等于电源电压时,充电结束,电容器的上、下极板带等量正、负电荷。 过程二:当增大两板距离时,电容器的电容减小；当电路稳定后,电容器的电压跟电源的电压相等,说明电容器的电量减小,因此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. （过程和状态分析是物理解题的生命线） 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(函数式). 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ε、s和d共同决定. 例1．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 构建和谐社会 比值法定义物理量一览表 物理量的定义式即度量式（普适） 物理量的决定式即函数式（特殊） 例2．有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，现使它的电量减少3×10－4 C是电容器两极间电压降为原来的1/3此电容器的电容是____μF，电容器原来的带电量是__________C，若电容器极板上的电量全部放掉，电容器的电容是______μF. 150 150 解析：当电压降为原来的1/3即为1V时,电压的减小量为2V 电容器的电容是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。公式C=Q/U=ΔQ/ΔU是任意电容器电容的度量式，注意区分状态量和过程量。 4.5×10-4 例3．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 A B 解析：ABC. 电容器充电后与电源切断联系,电量Q不变. D. C不变 讨论问题,先看常量,再看变量. A B · · Ε(S、d)的变化 C的变化 U的变化 Q变小 Q不变 U变小 例4．把平行板电容器的两板分别和电源的正、负极相接，两板相距d，电源电压为U，电容器电容为C。将电键K闭合 ，将A板向上移，使A、B板间的距离为2d，通过电源的电量为多大？ A B S · · 解析：过程一:电源给电容器充电,电容器所带电量即通过电源的电量为 U不变 ε、S不变 过程二:电容器放电过程中通过电源的电量为CU/2 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 。 三 、平行板电容器的动态分析 解题程序: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 例1．连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时：（ ）