人教版高中物理必修第三册精品课件 第10章 静电场中的能量 4 电容器的电容.ppt

典例剖析【例2】据媒体报道,科学家发明了一种新型超级电容器,能让手机几分钟内充满电。假设某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电,下列说法正确的是()A.该电容器给手机电池充电时,电容器的电容变大B.该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电能变小C.该电容器给手机电池充电时,电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后,电容器不带电,电容器的电容为零答案:B解析:电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,与电容器的电压及电荷量无关,故选项A、D错误。当该电容器给手机电池充电时,电容器存储的电荷量减小,则电能变小,故选项B正确,C错误。误区警示由C=错误地认为C与Q成正比,与U成反比。实际上C决定于电容器的构造及电介质等,与带不带电,带电多少,没有关系。学以致用2.对于两个电容不同的电容器,下列说法正确的是()A.电容大的电容器带电荷量一定比较多B.电容大的电容器两极板间的电势差一定比较大C.由知,电容器所带电荷量Q只要不断增大,U可无限增大D.在相同电压作用下,带电荷量多的电容器的电容比较大答案:D三平行板电容器的动态问题分析右图为造纸公司用于监控绝缘纸张厚度的简易装置示意图。其中A、B为平行板电容器的两个极板,上下位置均固定,且分别接在恒压电源的两极上,A板接负极。已知绝缘纸张的厚度越大,相对介电常数越大。那么,当灵敏电流计有从b流向a的电流时,说明绝缘纸张变厚还是变薄?增大恒压电源的电压值,可提高监控装置的灵敏度吗?提示:当灵敏电流计有从b流向a的电流时,说明电源正在对电容器充电,根据C=可知电容增大,说明纸张变厚。根据Q=CU可知,若增大恒压电源的电压值,纸张薄厚变化能够引起更大的电荷量变化,电流计指针偏转更明显,灵敏度更高。典例剖析【例3】研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示,下列说法正确的是()A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b板向上平移,静电计指针的张角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的张角变大D.实验中,只增加极板带电荷量,静电计指针的张角变大,表明电容增大A解析:当用带电玻璃棒与电容器a板接触时,由于静电感应,从而在b板感应出等量的异种电荷,从而使电容器带电,故选项A正确;根据电容器的决定式C=,将电容器b板向上平移,即正对面积S减小,则电容C减小,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U增大,则静电计指针的张角变大,故选项B错误;根据电容器的决定式C=,只在极板间插入有机玻璃板,则介电系数εr增大,则电容C增大,根据C=可知,电荷量Q不变,则电压U减小,则静电计指针的张角减小,故选项C错误;根据C=可知,电荷量Q增大,则电压U也会增大,但电容C不变,故选项D错误。规律总结(1)电容器的动态问题分析思路。(2)形象记忆法。两极板间电介质不变时,还可以认为一定量的电荷对应着一定数目的电场线,两极板间距离变化时,电场强度不变;两极板正对面积变化时,如图丙电场线变密,电场强度增大。学以致用3.如图所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一试探电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的静电力。现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则()A.φa变大,F变大 B.φa变大,F变小C.φa不变,F不变 D.φa不变,F变小解析:极板间电压U不变,两极板距离d增大,所以电场强度E减小,故F变小。B板接地φa=φA-El,φA、l不变,E减小,所以φa变大。故选项B正确。B随堂训练1.对电容C=,以下说法正确的是()A.电容器充电电荷量越多,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极板间所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电荷量就越多D.对于确定的电容器,它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变答案:D2.一个已充电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-4C,则其电压减小为原来的,则()A.电容器原来的电荷量为9×10-4CB.电容器原来的电荷量为4.5×10-4CC.电容器原来的电压为1VD.电容器的电容变为原来的解析:由题意知C=,解得Q=4.5×10-4C,选项B正确,A错误。因电容器的电容未知,所以无法求出电容器原来的电a压,选项C错误。电容由电容器本身决定,跟电压和电荷量的变化无关,所以电容器的电容不变,选项D错误。B3.(多选)右图是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的电路,在