电容器讲义-教师版(超经典).docVIP

AUTHOR xx 第 PAGE 16 页 DATE \@ yyyy-M-d 2014-4-18 1．电容器 ⑴任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体都可以构成电容器． ⑵把电容器的两个极板分别与电池的两极相连，两个极板就会带上等量异种电荷．这一过程叫 ．其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的带电量；用导线把电容器的两板接通，两板上的电荷将发生中和，电容器不再带电，这一过程叫做放电． 2．电容 ⑴电容器所带的电量Q跟两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用符号C表示． ⑵定义式：,若极板上的电量增加ΔQ时板间电压增加ΔU,则C ． ⑶单位：法拉，符号：F，与其它单位的换算关系为：１F＝106＝1012 ⑷意义：电容是描述电容器储存电荷本领大小的物理量，在数值上等于把电容器两极板间的电势差增加１V所增加的电量． 3.平行板电容器 ⑴一般说来，构成电容器的两个导体的正对面积S越大 ，距离d越小，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容． ⑵表达式：板间为真空时：， 插入介质后电容变大倍：，k为静电力常数，称为相对（真空）介电常数． 说明：是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C与Q、U无关，而由电容器自身结构决定．而是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其自身结构S、ｄ、的关系． 4．静电平衡状态下的导体 ⑴处于静电平衡下的导体，内部合场强处处为零． ⑵处于静电平衡下的导体，表面附近任何一点的场强方向与该点的表面垂直． ⑶处于静电平衡下的导体是个等势体，它的表面是个等势面． ⑷静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布于导体的外表面． 导体表面，越尖的位置，电荷密度越大，凹陷部分几乎没有电荷． 5．尖端放电 导体尖端的电荷密度很大，附近电场很强，能使周围气体分子电离，与尖端电荷电性相反的离子在电场作用下奔向尖端，与尖端电荷中和，这相当于使导体尖端失去电荷，这一现象叫尖端放电．如高压线周围的“光晕”就是一种尖端放电现象，避雷针做成蒲公花形状，高压设备应尽量光滑分别是生活中利用、防止尖端放电． 6．静电屏蔽 处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的合场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽．如电学仪器的外壳常采用金属、三条高压线的上方还有两导线与地相连等都是静电屏蔽在生活中的应用． 重点难点例析 一、处理平行板电容器相关量的变化分析 进行讨论的依据主要有三个： ⑴平行板电容器的电容∝， ⑵平行板电容器内部是匀强电场E=； ⑶电容器所带电量Q=CU或 图6－3－1图6－5－1【例1 图6－3－1 图6－5－1 A.有电流流动，方向从a顺时针流向b B.有电流流动，方向从b逆时针流向a C.无电流流动 D.无法判断 【解析】因电容极板间电压不变，由∝及得Q∝，因此当ｄ变大时，板上电量Q将变小，极板放电，因此电流从ｂ流向a 【答案】Ｂ 【点拨】有关电容器的动态分析，一般分两种基本情况： ⑴是电容器两板电势差保持不变（与电源连接）；则∝ ∝ ⑵是电容器的带电量保持不变（与电源断开）． 则＝∝ ＝∝ 拓展 平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电完毕后，两极板间的电压是U，充电荷量为Q，两极板间场强为E，电容为C,如果电容器充电完毕后与电源断开.将两板间距离减小，引起变化情况是（） A．Q变大 B．C变大 C．E不变 D．U变小 【解析】由上面点拨可知：与电源断开后电量Q不变 ∝，∝与ｄ无关，而∝， 【答案】ＢＣＤ 二、带电粒子在平行板电容器内部运动和平衡的分析 图6－3－2图6－5－1【例2】平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图6－3－2 图6－3－2 图6－5－1 A.将电容器的下极板稍稍下移； B.将电容器的上极板稍稍下移； C.将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动； D.将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移。 【解析】若开关不断开，则电压不变∝ 当液滴向上运动时，则向上的电场力一定变大，即场强变大，因而ｄ须减小．B正确；若开关断开，则电量不变，=∝，当减小正对面积S时，E变大，液滴向上运动，故C正确． 【答案】BC 【点拨】带电粒子在电场中的运动与平衡，属于力学问题，应从＂受力分析＂开始入手．而＂力与电＂依靠＂场＂联系起来．因而准确地＂分析场强E＂的变化，是解决问题的关键． 拓展 如图6－3－3示，电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．若声源S做简谐运动，则（） 图6－